JP2012515538A - Prognostic diagnosis of breast cancer patients by observing the expression of two genes - Google Patents

Prognostic diagnosis of breast cancer patients by observing the expression of two genes Download PDF

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マッダレーナ アドルノ,
シルヴィオ ビッチャート,
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ユニヴァーシタ デグリ ステューディ ディ パドヴァ
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Abstract

本発明は、乳癌を有する個体における予後と相関する2つの遺伝子、サイクリンG2及びSharp1の発現に関する。具体的には、本発明は、乳癌患者からの試料を、原発腫瘍の除去後数年における高再発リスク又は低再発リスクに層別化する方法を提供する。この分類は、2つの同定遺伝子に関するタンパク質又はmRNA発現レベルの分析によって達成できる。本発明はまた、サイクリンG2及びSharp1を、乳腺癌細胞株において同定し及びヒト患者の大規模コホートにおいて、効果的な転移予測因子として検証する方法を示す。
【選択図】なし
The present invention relates to the expression of two genes, cyclin G2 and Sharp1, which correlate with prognosis in individuals with breast cancer. Specifically, the present invention provides a method of stratifying a sample from a breast cancer patient into high or low risk of recurrence several years after removal of the primary tumor. This classification can be achieved by analysis of protein or mRNA expression levels for two identified genes. The present invention also demonstrates how cyclin G2 and Sharp 1 are identified in breast adenocarcinoma cell lines and validated as effective metastasis predictors in a large cohort of human patients.
【Selection chart】 None

Description

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

[発明の分野]
本発明は、核酸又はタンパク質レベルに基づく分子的方法によって、乳癌(breast cancer)の再発に有用な情報を提供する最小遺伝子シグネチャー(gene signature)に関する。
Field of the Invention
The present invention relates to minimal gene signatures that provide information useful for the recurrence of breast cancer by molecular methods based on nucleic acid or protein levels.

[背景技術]
乳癌は女性において最も多く見られる癌である。米国では、8人に1人の女性が、85才までに何らかのタイプの乳癌を発症すると推測される。
[Background technology]
Breast cancer is the most common cancer in women. In the United States, one in eight women is estimated to develop some type of breast cancer by age 85.

大部分の乳癌腫(breast carcinoma)の腫瘍発生メカニズムはほとんど不明であるが、一部の女性に乳癌を発症しやすくする可能性のある遺伝因子がある(Mikiら、1994年)。最近になって、BRCA1及びBRCA2の発見及び特性決定により、家族性乳癌の一因となり得る遺伝因子に関する我々の知識は広がったが、BRCA1及びBRCA2と関連するのは乳癌のわずか約5〜10%である。BRCA1は、ゲノム安定性の維持に重要であるDNA修復及び細胞周期制御に関与する腫瘍抑制遺伝子である。BRCA1と同様に、BRCA2も乳癌の発症に関与し、DNA修復の一翼を担うが、BRCA1とは異なり、卵巣癌には関与しない。他の遺伝子、例えば、c−erb−2(HER2)及びp53も乳癌と関連づけられた(Beenkenら、2001年)。c−erb−2(HER2)及びp53の過剰発現は予後不良と相関性があった。   Although the tumorigenic mechanism of most breast carcinomas is largely unknown, there are genetic factors that can predispose some women to develop breast cancer (Miki et al., 1994). More recently, the discovery and characterization of BRCA1 and BRCA2 has broadened our knowledge of genetic factors that can contribute to familial breast cancer, but only about 5-10% of breast cancers are associated with BRCA1 and BRCA2 It is. BRCA1 is a tumor suppressor gene involved in DNA repair and cell cycle control that is important for maintaining genomic stability. Like BRCA1, BRCA2 is also involved in the development of breast cancer and plays a role in DNA repair, but unlike BRCA1, it does not participate in ovarian cancer. Other genes, such as c-erb-2 (HER2) and p53, have also been linked to breast cancer (Beenken et al., 2001). Overexpression of c-erb-2 (HER2) and p53 was correlated with poor prognosis.

しかし、今日まで、乳癌と一貫して関連する臨床的に有用な他のマーカーはいずれも、散発性腫瘍、即ち、乳癌の大半を占める、既知の生殖細胞系列変異と現在のところ関連づけられていない腫瘍については確認されていない。   However, to date, none of the other clinically useful markers consistently associated with breast cancer are currently associated with sporadic tumors, ie with known germline mutations that make up the majority of breast cancer The tumor has not been confirmed.

臨床診療では、治療の選択肢、予後診断及び治療反応の可能性は全て、診断によって広く変わってくるので、乳癌の種々のサブタイプの正確な診断が重要である。乳癌の罹患率及び死亡率は、癌の進行の早期に検出されない場合には著しく増加するため、乳癌においては、早期診断及びリスク層別化が極めて重要である。無遠隔転移生存率の正確な診断又は判定がなされれば、腫瘍学者は補助化学療法の適用を個人に合わせてすることができ、予後のより不良な女性に最も積極的な治療を施すことができるであろう。更に、研究対象となりそうな患者を予後診断に従って層別化することができるので、予後不良の正確な予測は新しい乳癌療法の臨床試験に大きな影響を及ぼすであろう。   In clinical practice, accurate diagnosis of various subtypes of breast cancer is important, as treatment options, prognosis and potential for treatment response all vary widely with diagnosis. In breast cancer, early diagnosis and risk stratification are extremely important because breast cancer morbidity and mortality increase significantly if not detected early in the progression of the cancer. An accurate diagnosis or determination of distant metastasis free survival allows oncologists to tailor the application of adjuvant chemotherapy to the most aggressive treatment of women with worse prognosis. It will be possible. Furthermore, since patients likely to be studied can be stratified according to prognosis, accurate prediction of poor prognosis will have a major impact on clinical trials of new breast cancer therapies.

典型的には、乳癌の診断には、腫瘍の存在の組織病理学的証拠が必要である。診断に加えて、組織病理学検査も、予後及び治療計画の選択に関する情報を提供する。腫瘍サイズ、腫瘍グレード、患者の年齢、及び腫瘍細胞によるリンパ節コロニー形成などの臨床パラメーターに基づいて、予後を確立する場合もある。   Typically, diagnosis of breast cancer requires histopathologic evidence of the presence of a tumor. In addition to diagnosis, histopathological examination also provides information on prognosis and choice of treatment plan. Prognosis may also be established based on clinical parameters such as tumor size, tumor grade, patient age, and lymph node colonization by tumor cells.

診断及び/又は予後診断は、有効性の程度の差はあるが、乳房の外側の直接検査によって又はマンモグラフィー若しくは他のX線撮影方法を通して確定できる。しかし、後者のアプローチには、社会的費用及び個人的費用がかなり伴う。   The diagnosis and / or prognosis can be determined by direct examination of the outside of the breast or through mammography or other radiographic methods, although to varying degrees of efficacy. However, the latter approach involves considerable social and personal costs.

最近になって、FDAは、van’t Veerの発表された研究(van’t Veerら、2002年)に基づいて新鮮又は凍結乳癌生検材料において測定された70個超の遺伝子のcDNAのマイクロアレイ分析による、乳癌予後診断のための遺伝子発現プロファイリング検査システム、マンマプリント(MammaPrint)(登録商標)を承認した。   More recently, the FDA has microarrays of cDNAs of more than 70 genes measured in fresh or frozen breast cancer biopsies based on the published work of van't Veer (van't Veer et al., 2002) The analysis has approved the gene expression profiling test system for breast cancer prognosis, MammaPrint®.

この検査は医師専用であるが、やはり、DNAバイオアナライザー/マイクロアレイスキャナーなどの特殊な計測手段で実施する必要がある。結果は大病院又はこのような複雑な分析を実施する手段及び標準手順を開発した会社しか提供できないので、これは大きな欠点である。   This test is for physicians only, but again it needs to be performed with a special measurement tool such as a DNA bioanalyzer / microarray scanner. This is a major drawback, as the results can only be provided by large hospitals or companies that have developed means and standard procedures to perform such complex analyses.

前記から、わずか2つの遺伝子の発現分析の予測予後値に基づく本発明の利点は、容易に理解できる。   From the above, the advantages of the present invention based on predictive prognostic value of expression analysis of as few as two genes can be easily understood.

10個の遺伝子の同時分析は実のところアレイ技術を必要とするが、サイクリン(Cyclin)G2(CCNG2)及びSharp1(BHLHB3、BHLHE41)の発現の単純な評価にはアレイ技術は必要ない。他の側面から見ると、原発性塊(primary mass)の評価、リンパ節転移及び癌の病期診断のような、標準的な乳癌予後診断法は、現在では疾患の進行の予測に不十分である。従来の組織学的方法とこの最小シグネチャーによる腫瘍の分子的特性決定とを結びつけることにより、カノニカル基準(canonical criteria)によって中等度の侵襲(medium−aggressive)と定義される癌の場合に特に、疾患経過及び再発リスクを予測する、精巧で費用のかからない方法が可能になるであろう。   Simultaneous analysis of 10 genes indeed requires array technology, but simple evaluation of the expression of cyclin (Cyclin) G2 (CCNG2) and Sharp1 (BHLHB3, BHLHE41) does not require array technology. Viewed from another aspect, standard breast cancer prognosis methods, such as primary mass assessment, lymph node metastasis and cancer staging, are currently inadequate to predict disease progression. is there. The disease, especially in the case of cancers defined as medium-aggressive by the canonical criteria, by combining conventional histological methods and the molecular characterization of the tumor with this minimal signature. A sophisticated and inexpensive way to predict progression and recurrence risk will be possible.

[発明の概要]
本発明は、試料中のサイクリンG2(遺伝子ID(Gene ID)=901)遺伝子発現レベルを単独で又はSharp1(遺伝子ID=79365)遺伝子発現レベルと組み合わせて検出するステップを含む、乳癌患者の再発リスクの評価方法に関する。この検出は、前記試料中の(1つ又は複数の)遺伝子の発現に直接関与するシグナルを測定するステップと、前記シグナルを取得するステップと、乳癌患者の癌再発リスクを評価するステップとを含み、乳癌患者の癌再発リスクを評価する前記ステップを、未知試料中のサイクリンG2遺伝子発現値単独のシグネチャースコア又は好ましくはサイクリンG2及びSharp1の両遺伝子発現値のシグネチャースコアを計算することによって行い、前記シグネチャースコアは

Figure 2012515538

[式中、
サイクリンG2を単独で用いる場合にはK=1であり、サイクリンG2及びSharp1の両方を用いる場合にはK=2であり、
Figure 2012515538

は未知試料i中のサイクリンG2又はSharp1の発現レベルであり、
Figure 2012515538

はそれぞれ、病歴が知られている母集団におけるサイクリンG2及び/又はSharp1の発現レベルの推定平均値及び推定標準偏差値を表す]
と定義され、0未満のシグネチャースコアは乳癌再発リスクの増大を示す。 [Summary of the Invention]
The present invention comprises the step of detecting cyclin G2 (Gene ID (Gene ID) = 901) gene expression levels in a sample alone or in combination with Sharp 1 (Gene ID = 79365) gene expression levels, the risk of recurrence of breast cancer patients On the evaluation method of This detection includes the steps of measuring a signal directly involved in the expression of the gene (s) in the sample, obtaining the signal, and assessing the cancer recurrence risk of the breast cancer patient. The step of assessing the risk of cancer recurrence in breast cancer patients is performed by calculating the signature score of the cyclin G2 gene expression value alone in the unknown sample or preferably both cyclin G2 and Sharp1 gene expression values Signature score is
Figure 2012515538

[In the formula,
K = 1 if cyclin G2 is used alone, K = 2 if both cyclin G2 and Sharp1 are used,
Figure 2012515538

Is the expression level of cyclin G2 or Sharp1 in unknown sample i,
Figure 2012515538

Respectively represent estimated mean and estimated standard deviation values of expression levels of cyclin G2 and / or Sharp1 in a population with a known medical history]
And a signature score less than 0 indicates an increased risk of breast cancer recurrence.

検出は、分子的手段及び/又は免疫学的手段によって実施できる。この場合、分子的手段とは、PCR、マイクロアレイ分析又はノーザンブロットなどの、核酸に基づくアッセイを意味する。   The detection can be performed by molecular and / or immunological means. In this case, molecular means mean nucleic acid based assays such as PCR, microarray analysis or Northern blot.

この方法は、
取得シグナルを品質管理するステップと、
シグナルを正規化するステップと、
任意選択で、取得シグナルを再スケーリングするステップと
による、シグナルの統計分析を更に含み、好ましくは、コンピューターで実行されるソフトウェアによって実施する。
This method is
Quality control of acquired signals;
Normalizing the signal,
Optionally, the method further comprises statistical analysis of the signal by rescaling the acquired signal, preferably performed by computer implemented software.

本発明は、乳癌患者からの試料においてサイクリンG2発現を単独で又はSharp1発現と組み合わせて評価し、乳癌再発リスクを測定するためのキットであって、好ましくは
サイクリンG2特異的試薬、好ましくは配列番号1に由来する13−merオリゴヌクレオチド又はその相補配列を少なくとも含むオリゴヌクレオチドに存するオリゴヌクレオチド、
Sharp1特異的試薬、好ましくは配列番号2に由来する13−merオリゴヌクレオチド又はその相補配列を少なくとも含むオリゴヌクレオチドに存するオリゴヌクレオチド、
前記方法に関して定義された計算に従って、未知試料のシグネチャースコアを計算し、未知試料を、シグネチャースコアが負の場合には最小シグネチャー低群に又はシグネチャースコアが正である場合には最小シグネチャー高群に分類するための使用説明書
を含み、最小シグネチャー低群への分類が乳癌患者の高い癌再発リスクを示すキットを更に提供する。
The present invention is a kit for evaluating cyclin G2 expression alone or in combination with Sharp1 expression in a sample from a breast cancer patient and measuring the risk of breast cancer recurrence, preferably a cyclin G2 specific reagent, preferably SEQ ID NO: An oligonucleotide comprising a 13-mer oligonucleotide derived from 1 or an oligonucleotide comprising at least a complementary sequence thereof,
An oligonucleotide according to a Sharp 1 specific reagent, preferably an oligonucleotide comprising at least a 13-mer oligonucleotide derived from SEQ ID NO: 2 or a complementary sequence thereof
The signature score of the unknown sample is calculated according to the calculations defined for the method, and the unknown sample is in the minimum signature low group if the signature score is negative or the minimum signature height group if the signature score is positive Instructions for use in classification, including classification into the minimum signature low group, further provide a kit indicating a high risk of cancer recurrence in breast cancer patients.

好ましい一実施形態によれば、前記使用説明書はソフトウェアによって実施される。任意選択で、キットは、参照標準として、サイクリンG2及びSharp1標準発現対照高及び低を発現値又は核酸試料として更に含むことができる。前記発現値又は核酸試料は好ましくはそれぞれ、非転移性乳癌細胞株及び/又は高転移性細胞株に由来する。   According to a preferred embodiment, the instructions are implemented by software. Optionally, the kit can further comprise cyclin G2 and Sharp 1 standard expression control high and low as expression levels or nucleic acid samples as a reference standard. Said expression value or nucleic acid sample is preferably derived from a non-metastatic breast cancer cell line and / or a highly metastatic cell line, respectively.

変異型p53発現がTGFβプロ遊走性(pro−migratory)応答を促進することを示す図である。 (A)H1299細胞溶解物−親の、即ち、p53欠損発現(欠損)又は変異型p53(p53 R175H)のウェスタンブロット。Smad3リン酸化(P−Smad3)によって観察されるように、TGFβシグナル伝達カスケード(signaling cascade)は、いずれの細胞株においても同様に活性である。ラミンB(Lamin−B)は、添加対照(loading control)である。 (B)H1299細胞の形態に対するTGFβ(TGFβ 5ng/ml、24時間)の作用。 (C)TGFβ駆動性遊走に対する変異型p53の作用を示す、H1299細胞の創傷治癒アッセイ。写真は、培養物スクラッチの30時間後に撮影した。 (D)H1299細胞をトランスウェルメンブレン(transwell membrane)上に播種した。TGFβと示されている場合、細胞はTGFβ(4ng/ml)で処理された。グラフは、16時間後にトランスウェルを通って遊走した細胞の数を示している。p53R175Hによって再構成されたH1299細胞のみが、TGFβに応答して遊走できる能力を獲得している。FIG. 6 shows that mutant p53 expression promotes TGFβ pro-migratory response. (A) H1299 cell lysate-Western blot of parental, ie p53 deficient expression (defect) or mutant p53 (p53 R175H). As observed by Smad3 phosphorylation (P-Smad3), the TGFβ signaling cascade is equally active in any cell line. Lamin B (Lamin-B) is a loading control. (B) Effects of TGFβ (TGFβ 5 ng / ml, 24 hours) on the morphology of H1299 cells. (C) Wound healing assay of H1299 cells showing the effect of mutant p53 on TGFβ driven migration. Photographs were taken 30 hours after culture scratching. (D) H1299 cells were seeded on transwell membranes. When indicated as TGFβ, cells were treated with TGFβ (4 ng / ml). The graph shows the number of cells migrated through the transwell after 16 hours. Only H1299 cells reconstituted with p53R175H have acquired the ability to migrate in response to TGFβ. 乳癌mda−mb−231細胞において、TGFβ駆動性浸潤及び転移に変異型p53が必要であることを示す図である。 (A)p53を標的とするshRNAを発現するMDA−MB−231(MDA−shp53)におけるp53タンパク質欠乏を示すウェスタンブロット。MDA shGFPは対照細胞株である。 (B)MDA−MB−231細胞株のTGFβ依存性遊走のトランスウェルアッセイ。遊走の遮断に続いて起こるSmad4欠乏によって証明されるように、この応答は、カノニカルなSmadシグナル伝達に依存する。これらの細胞においてその固有遺伝座(natural locus)から発現される内因性変異型p53が、この作用には必要である。 (C)1滴のマトリゲル中に埋め込まれたMDA−MB−231細胞の浸潤活性のアッセイ。パネルは、同一視野の異なる時点での写真を示す。点線は、マトリゲル液滴の縁端部を強調している。対照細胞のみが、マトリゲル(Matrigel)(登録商標)を回避する能力を有する(矢印)。このプロセスは、TGFβR1阻害剤SB431542(5μM)での処理によって遮断されるので、TGFβシグナル伝達に依存する。MDA shp53細胞は、基質分解及び回避についての機能が損なわれている。 (D)MDA−MB−231細胞は、マトリゲル(登録商標)中にひとたび埋め込まれると、3D培養条件において紡錘形を呈する(上部パネル)。矢頭は葉状仮足の突起を示している。逆に、MDA shp53は、接着性敷石状細胞のクラスターを形成した(下部パネル)。TGFβシグナル伝達の阻害は、変異型p53欠損の表現型効果と一致する(データは示さず)。 (E及びF)SCIDマウスの脂肪体にMDA shGFP又はMDA shp53細胞を注射した。(E)原発腫瘍の増殖速度は、2つの細胞集団間で同様であった。(F)リンパ節転移のスコアが陽性であったマウスの数。 (G、H及びI)MDA−MB−231細胞株を尾静脈に注射後の肺コロニー形成アッセイ(各細胞株のマウスのn=10、1×10細胞/マウス)。パネルは、MDA shGFP(G)又はMDA shp53(H)を注射されたマウスからの肺切片における、ヒトサイトケラチンに代表的な免疫組織化学染色を示している。(I)グラフは、対照(shGFP)及び2つの独立したMDA shp53クローン細胞株による肺実質の浸潤を数値化している。FIG. 5 shows that in breast cancer mda-mb-231 cells, mutant p53 is required for TGFβ-driven invasion and metastasis. (A) Western blot showing p53 protein depletion in MDA-MB-231 (MDA-shp53) expressing shRNA targeting p53. MDA shGFP is a control cell line. (B) Transwell assay of TGFβ-dependent migration of MDA-MB-231 cell line. This response is dependent on canonical Smad signaling, as evidenced by Smad4 deprivation that occurs following blockade of migration. The endogenous mutant p53, which is expressed from these natural loci in these cells, is required for this action. (C) Assay of infiltration activity of MDA-MB-231 cells embedded in 1 drop of Matrigel. The panels show photographs of the same field at different points in time. The dotted lines highlight the edge of the Matrigel droplet. Only control cells have the ability to evade Matrigel® (arrows). This process is blocked by treatment with the TGFβR1 inhibitor SB431542 (5 μM) and thus relies on TGFβ signaling. MDA shp53 cells have impaired function for substrate degradation and avoidance. (D) MDA-MB-231 cells, once embedded in Matrigel®, exhibit a spindle shape in 3D culture conditions (upper panel). The arrowhead shows the process of lamellipodia. Conversely, MDA shp53 formed clusters of adherent cobble-like cells (lower panel). Inhibition of TGFβ signaling is consistent with the phenotypic effects of mutant p53 deficiency (data not shown). (E and F) Fat bodies of SCID mice were injected with MDA shGFP or MDA shp53 cells. (E) Growth rates of primary tumors were similar between the two cell populations. (F) Number of mice with positive lymph node metastasis score. (G, H and I) Lung colony formation assay after injection of the MDA-MB-231 cell line into the tail vein (n = 10 mice of each cell line, 1 × 10 6 cells / mouse). The panels show immunohistochemical staining representative of human cytokeratin in lung sections from mice injected with MDA shGFP (G) or MDA shp53 (H). (I) The graph quantifies lung parenchymal infiltration by control (shGFP) and two independent MDA shp53 clone cell lines. 転移性乳癌細胞における、TGFβ/変異株−p53の下流の新種の候補転移抑制因子の同定を示す図である。 (A)MDA−MB−231細胞のマイクロアレイ分析からのTGFβ標的遺伝子の概略。グラフは、MDA shGFP細胞株及びMDA shp53細胞株の両者における、TGFβによって制御される遺伝子の機能分類を示す。多くの遺伝子は、細胞浸潤、遊走及び転移(「浸潤プログラム」)に関与するタンパク質をコードする。 (B)TGFβ及び変異型p53によって同時制御される、MDA−MB−231細胞の遺伝子。表は、マイクロアレイ発現データからの、示された遺伝子に関するTGFβ誘導レベルを示している。MDA shGFP試料とMDA shp53試料との誘導倍率の差は、q値によって示されるように、統計的に有意である。 (C)MDA−MB−231におけるTGFβの変異型p53依存性標的としてのADAMTS9、Sharp1、サイクリンG2、フォリスタチン及びGPR87のノーザンブロットによる検証。(+)と示されている場合、細胞はTGFβ1で2時間処理された。GAPDHは添加対照である。 (D)MDA−MB−231細胞におけるTGFβ及び変異型p53によるSharp1及びサイクリンG2発現の制御。TGFβ1で2時間処理された又は処理されなかったMDA shGFP細胞及びMDA shp53細胞のノーザンブロット分析。GAPDHは添加対照である。いずれの遺伝子も、対照細胞ではTGFβによって下方制御されるが、変異型p53ノックダウン後は下方制御されない。 (E)Sharp1及びサイクリンG2は、遊走制御におけるTGFβ/変異型p53の重要なエフェクターである。示されたsiRNAによって一過性に形質転換されたMDA−MB−231細胞のトランスウェル遊走アッセイ。変異型p53欠損細胞中における、TGFβ駆動性遊走の障害は、Sharp1又はサイクリンG2の同時欠損によってレスキューされることができる。β−アクチンは添加対照である。FIG. 5 shows the identification of a novel candidate metastasis suppressor downstream of TGFβ / mutant-p53 in metastatic breast cancer cells. (A) Summary of TGFβ target genes from microarray analysis of MDA-MB-231 cells. The graph shows functional classification of genes controlled by TGFβ in both MDA shGFP and MDA shp53 cell lines. Many genes encode proteins involved in cell invasion, migration and metastasis ("invasion program"). (B) Genes of MDA-MB-231 cells co-regulated by TGFβ and mutant p53. The table shows TGFβ induction levels for the indicated genes from microarray expression data. The difference in fold induction between MDA shGFP and MDA shp53 samples is statistically significant, as indicated by the q value. (C) Verification by Northern blot of ADAMTS9, Sharp1, cyclin G2, follistatin and GPR87 as mutated p53 dependent targets of TGFβ in MDA-MB-231. When indicated as (+), cells were treated with TGFβ1 for 2 hours. GAPDH is a loading control. (D) Regulation of Sharp1 and cyclin G2 expression by TGFβ and mutant p53 in MDA-MB-231 cells. Northern blot analysis of MDA shGFP and MDA shp53 cells treated or not for 2 hours with TGFβ1. GAPDH is a loading control. Both genes are downregulated by TGFβ in control cells but not after mutant p53 knockdown. (E) Sharp1 and cyclin G2 are important effectors of TGFβ / mutated p53 in migration control. Transwell migration assay of MDA-MB-231 cells transiently transformed with the indicated siRNA. The impairment of TGFβ-driven migration in mutant p53 deficient cells can be rescued by the simultaneous deletion of Sharp1 or cyclin G2. β-actin is a loading control. 乳癌再発の有力な予測因子としての最小シグネチャーの臨床的検証を示す図である。 940個を超える腫瘍をまとめる5つの独立したデータセットのパネル上での最小シグネチャー(Sharp1+サイクリンG2)の予測力の検証(これらのデータの完全記述については表3を参照のこと)。NKIデータセット(図6を参照のこと)を別に分析した。これらの分析は、ボックスプロットグラフによって視覚化された両遺伝子の一貫した低い又は高い発現によって、腫瘍試料を2つの群に分ける。「低」(青)及び「高」(赤)はそれぞれ、最小シグネチャー低群及び最小シグネチャー高群の呼称である。 左側のKaplan−Meierグラフは、分析された乳癌データセットにおいて、最小シグネチャーに従って層別化された患者に転移がないままである、再発がないままである又は疾患がないままである可能性を示している。ログランク検定のp値は、最小シグネチャー高とより長期の生存率との有意な関連を示している。最小シグネチャー低群及び最小シグネチャー高群を生じる教師なしのクラスタリング法(unsupervised clustering method)を用いても、同様な結果が得られた(データは示さず)。 右側は、比較のための、70遺伝子シグネチャー(van’t Veerら、2002年)に従って層別化された同一腫瘍データからのKaplan−Meier生存率グラフ。FIG. 1 shows clinical validation of minimal signature as a likely predictor of breast cancer recurrence. Verification of the predictive power of the minimal signature (Sharp1 + Cyclin G2) on a panel of 5 independent data sets summarizing more than 940 tumors (see Table 3 for a full description of these data). The NKI data set (see FIG. 6) was analyzed separately. These analyzes divide tumor samples into two groups by consistent low or high expression of both genes visualized by box plot graphs. "Low" (blue) and "high" (red) are the designations for the minimum signature low group and the minimum signature high group, respectively. The Kaplan-Meier graph on the left indicates that in the breast cancer data set analyzed, patients stratified according to the minimal signature may remain metastasis free, or may remain relapse free or disease free. ing. Logrank test p-values show a significant association between minimum signature height and longer survival. Similar results were obtained using the unsupervised clustering method, which yields the smallest signature low group and the smallest signature high group (data not shown). On the right, Kaplan-Meier survival graphs from the same tumor data stratified according to the 70 gene signature (van't Veer et al., 2002) for comparison. 最小シグネチャーが、骨及び肺の遠隔転移リスクのいずれにも関連することを示す図である。 Kaplan−Meier曲線は、最小シグネチャーに従って層別化されたMSK試料(Minnら、2005年)の肺(左側)及び骨(右側)への転移がないままである可能性を示している。最小シグネチャーは、両器官に特異的な転移事象に関する統計的に有意な予測力を有する。FIG. 6 shows that the minimal signature is associated with both bone and lung distant metastasis risk. Kaplan-Meier curves indicate that MSK samples (Minn et al., 2005) stratified according to the minimal signature may remain without lung (left) and bone (right) metastasis. The minimal signature has statistically significant predictive power for both organ specific metastatic events. サイクリンG2発現の分析が、NKIデータセットにおける無転移生存率の予測に十分であることを示す図である。 NKIデータセット(試料数295)においては、わずか1つのサイクリンG2の発現データを用いて転移傾向に従って腫瘍を分類することができる。Sharp1発現データはNKIデータセットからは入手できないので、本発明者らは、予後良好患者の比率に基づいてサイクリンG2発現の閾値を設定した(詳細については、「実験手順」を参照のこと)。サイクリンG2に関するボックスプロット及びKaplan−Meierの無転移生存率曲線は、この閾値を用いて得られる。Analysis of cyclin G2 expression is sufficient to predict metastasis free survival in the NKI data set. In the NKI data set (sample number 295), as few as one cyclin G2 expression data can be used to classify tumors according to metastatic tendency. Since Sharp 1 expression data is not available from the NKI data set, we set the threshold for cyclin G2 expression based on the proportion of patients with good prognosis (see “Experimental Procedures” for details). Box plots for cyclin G2 and Kaplan-Meier metastasis-free survival curves are obtained using this threshold. 最小シグネチャーが、グレード2の腫瘍を、異なる転帰を有する2つの群に分割することを示す図である。 Nottingham組織学的スケールに従って層別化されたStockholm、Uppsala及びNKIデータセットからの患者について、再発がないままである、疾患がないままである又は転移がないままである可能性を示すKaplan−Meier曲線(グレード1 点線、グレード2 バイオレット色ライン、グレード3 破線)。最小シグネチャーを適用することよって、グレード2の腫瘍(実線)を更に2つの群に分けた(赤色ライン−グレード2及び最小シグネチャー高、青色ライン−グレード2及び最小シグネチャー低)。特筆すべきは、高群及び低群がそれぞれ、グレード1又はグレード3の患者と同様な無再発生存率を示したことである。FIG. 5 shows that the minimal signature divides grade 2 tumors into two groups with different outcomes. Kaplan-Meier indicates the possibility that the patients from the Stockholm, Uppsala and NKI datasets stratified according to the Nottingham histologic scale will remain free of recurrence, remain free of disease or remain free of metastasis. Curves (grade 1 dotted line, grade 2 violet color line, grade 3 dashed line). Grade 2 tumors (solid line) were further divided into two groups by applying a minimal signature (red line-grade 2 and minimal signature height, blue line-grade 2 and minimal signature low). It should be noted that the high and low groups, respectively, exhibited recurrence free survival rates similar to Grade 1 or Grade 3 patients.

定義及び略語
CCNG2とも称するサイクリンG2は、遺伝子ID=901(配列番号1)によって同定される。DEC2、BHLHB3、BHLHE41とも称するSharp1(塩基性ヘリックスループヘリックスドメインを含む)は、遺伝子ID=79365(配列番号2)によって同定される。
Definitions and Abbreviations Cyclin G2, also referred to as CCNG2, is identified by gene ID = 901 (SEQ ID NO: 1). Sharp1, also referred to as DEC2, BHLHB3, BHLHE41 (containing a basic helix loop helix domain) is identified by gene ID = 79365 (SEQ ID NO: 2).

テンプレート
最小シグネチャーのテンプレートは、病歴が知られている患者からの腫瘍試料の母集団においてサイクリンG2の単独の又は好ましくはSharp1と組み合わせた発現レベルを測定することによって得られる。
Template A template of minimal signature is obtained by measuring expression levels of cyclin G2 alone or preferably in combination with Sharp1 in a population of tumor samples from patients with a known medical history.

テンプレートは、サイクリンG2及びSharp1発現基準(expression measure)の決定に使用されるそれぞれの異なるアッセイに関して計算する。   Templates are calculated for each of the different assays used to determine cyclin G2 and Sharp1 expression measures.

いずれの遺伝子発現レベルを測定する場合にも、テンプレートは、

Figure 2012515538

即ち、母集団又はデータセットにおけるサイクリンG2発現レベル及び好ましくはSharp1発現レベルの平均値及び標準偏差によって表す。 In measuring any gene expression level, the template is
Figure 2012515538

That is, it is represented by the mean and standard deviation of cyclin G2 expression levels and preferably Sharp1 expression levels in a population or data set.

非浸潤性及び転移性乳癌を代表する2つの細胞株、BT20(ATCC#HTB−19)及びMDA−MB−436(ATCC#HTB−130)におけるサイクリンG2及びSharp1、又は他の代表的な高標準発現対照及び低標準発現対照の発現レベルを好ましくは、テンプレートの母集団値に加える。   Cyclin G2 and Sharp 1 in two cell lines representing non-invasive and metastatic breast cancer, BT20 (ATCC # HTB-19) and MDA-MB-436 (ATCC # HTB-130), or other representative high standards The expression levels of the expression control and the low standard expression control are preferably added to the population values of the template.

標準発現対照
標準発現対照とは、非浸潤性及び転移性乳癌試料又は細胞株、例えば、BT20(ATCC#HTB−19)及びMDA−MB−436(ATCC#HTB−130)におけるサイクリンG2の単独の又はSharp1と組み合わせた発現値、又は他の代表的な高い及び低いサイクリンG2の単独の又はSharp1と組み合わせた発現標準の発現値を意味する。
Standard Expression Controls Standard expression controls include non-invasive and metastatic breast cancer samples or cell lines such as cyclin G2 alone in BT20 (ATCC # HTB-19) and MDA-MB-436 (ATCC # HTB-130). Or expression levels in combination with Sharp1 or other representative high and low levels of cyclin G2 alone or in combination with Sharp1.

シグネチャースコア(又は発現スコア)
シグネチャースコアは、テンプレートと比較した未知試料中のサイクリンG2発現値及び好ましくは更にSharp1発現値間の差を数値化する。
Signature score (or expression score)
The signature score quantifies the difference between cyclin G2 expression values in the unknown sample compared to the template and preferably also Sharp1 expression values.

シグネチャースコアは一般に、

Figure 2012515538

[式中、
サイクリンG2を単独で用いる場合にはK=1であり、サイクリンG2及びSharp1の両方を用いる場合にはK=2であり、
Figure 2012515538

は未知試料i中のサイクリンG2又はSharp1の発現レベルであり、
Figure 2012515538

はそれぞれ、病歴が知られている母集団におけるサイクリンG2及び/又はSharp1の発現レベルの推定平均値及び推定標準偏差値を表す]
と定義される。 The signature score is generally
Figure 2012515538

[In the formula,
K = 1 if cyclin G2 is used alone, K = 2 if both cyclin G2 and Sharp1 are used,
Figure 2012515538

Is the expression level of cyclin G2 or Sharp1 in unknown sample i,
Figure 2012515538

Respectively represent estimated mean and estimated standard deviation values of expression levels of cyclin G2 and / or Sharp1 in a population with a known medical history]
It is defined as

組み合わせて測定されるサイクリンG2及びSharp1発現については、

Figure 2012515538

=サイクリンG2及びSharp1の組合せのシグネチャースコア
[式中、
Figure 2012515538

は未知試料i中のSharp1及びサイクリンG2の発現レベルであり、
Figure 2012515538

はそのテンプレートを定義する]。 For cyclin G2 and Sharp1 expression measured in combination:
Figure 2012515538

= Signature score of the combination of cyclin G2 and Sharp 1 [wherein
Figure 2012515538

Is the expression level of Sharp1 and cyclin G2 in unknown sample i,
Figure 2012515538

Defines its template].

最小シグネチャーテンプレートが、サイクリンG2単独の発現レベルを測定することによって得られる場合には、シグネチャースコアは、

Figure 2012515538

[式中、
Figure 2012515538

は未知試料i中のサイクリンG2の発現レベルであり、
Figure 2012515538

はそのテンプレートを定義する]
として計算される。 If the minimal signature template is obtained by measuring the expression level of cyclin G2 alone, the signature score is:
Figure 2012515538

[In the formula,
Figure 2012515538

Is the expression level of cyclin G2 in unknown sample i,
Figure 2012515538

Defines the template]
Calculated as

最小シグネチャー
最小シグネチャー高は、0より高いシグネチャー(発現)スコアと定義する。
最小シグネチャー低は、0より低いシグネチャー(発現)スコアと定義する。
Minimal Signature Minimal signature height is defined as a signature (expression) score higher than 0.
Minimal signature low is defined as a signature (expression) score lower than 0.

再発
再発は、乳癌に関連する転移(より一般的には肺又は骨への転移)の発症又は原発性腫瘍手術から12年以内の乳癌再発と定義する。
Relapse Relapse is defined as the onset of metastases associated with breast cancer (more commonly, metastases to the lung or bone) or breast cancer recurrence within 12 years of primary tumor surgery.

対照
アッセイ対照−当業者に知られている「アッセイ対照」は、アッセイが一貫した結果を生じると信頼できる根拠となる、シグナルの基準及び取得の信頼性を評価する。例えば、PCRに関する陽性「アッセイ対照」は、プライマーを使用するPCRが、期待される長さのDNA断片(fragment)の増幅をもたらすと予想される既知の核酸混合物である。
内部発現対照−この用語は一般に、ハウスキーピング遺伝子発現対照を示すのに用いる。
Control Assay Control-An "assay control" known to the person skilled in the art assesses the reliability of the criteria and taking of a signal upon which the assay produces consistent results. For example, a positive "assay control" for PCR is a known nucleic acid mixture in which PCR using primers is expected to result in the amplification of DNA fragments of the expected length.
Internal Expression Control-This term is generally used to indicate a housekeeping gene expression control.

[詳細な説明]
本発明は、p53の変異対立遺伝子がTGFβと協同して、そのプロ浸潤応答及び悪性腫瘍応答を持続するという実験的証拠に基づく。実際に、変異型p53発現はインビトロの浸潤及びインビボの転移拡散に必要であり、このことは、乳癌の進行におけるこれらの2つの経路間の、これまで確認されていない関連性を明らかにしている。
[Detailed description]
The present invention is based on experimental evidence that the mutant allele of p53 cooperates with TGFβ to sustain its pro-invasive response and malignancy response. In fact, mutant p53 expression is required for in vitro invasion and in vivo metastatic spread, which reveals a previously unconfirmed link between these two pathways in breast cancer progression .

変異型p53の方法でTGFβによって活性化されるプロ浸潤経路は、サイクリンG2及びSharp1遺伝子のダウンレギュレーションを伴う。これらの遺伝子のより低い発現レベルは乳癌のプロ浸潤挙動と、ひいてはより高い癌再発リスクと相関する。   The pro-invasion pathway activated by TGFβ in the manner of mutant p53 involves downregulation of cyclin G2 and Sharp1 genes. Lower expression levels of these genes correlate with breast cancer pro-invasive behavior and thus higher risk of cancer recurrence.

本発明は、サイクリンG2が単独で又はサイクリンG2がSharp1と一緒になって(サイクリンG2及びSharp1を以下で最小シグネチャー(MS)と称する)、より複雑な遺伝子セット予測因子に匹敵する予測力を有することを示す。この評価に関与する遺伝子は少数であるため、本発明は、一般に使用される技術及び単純なPCR装置によって実施できる。   The present invention has prediction power comparable to more complex gene set predictors, with cyclin G2 alone or cyclin G2 together with Sharp1 (cyclin G2 and Sharp1 in the following referred to as minimal signature (MS)) Indicates that. Due to the small number of genes involved in this evaluation, the invention can be practiced with commonly used techniques and simple PCR equipment.

最小シグネチャーと乳癌再発又は転移拡散との相関が、これら2つの遺伝子の発現レベルを用いたいくつかの乳癌データセットに関する統計分析によって確認されたが、1つのデータベースでは、サイクリンG2が単独で癌再発を予測することを示した。   A correlation between minimal signature and breast cancer recurrence or metastatic spread was confirmed by statistical analysis on several breast cancer data sets using the expression levels of these two genes, but in one database, cyclin G2 alone caused cancer recurrence Indicated to predict.

この方法は、複数の、好ましくは少なくとも50〜100名の、臨床経過観察が知られている腫瘍患者又は入手可能な乳癌患者データセットから、サイクリンG2(遺伝子ID=901)の発現レベルを好ましくはSharp1(遺伝子ID=79365)の発現レベルと組み合わせて用いた、大量の最小シグネチャーテンプレートに基づく。   The method preferably comprises expression levels of cyclin G2 (gene ID = 901) from a plurality, preferably at least 50 to 100, of tumor patients whose clinical follow-up is known or available breast cancer patient datasets. Based on a large amount of minimal signature template used in combination with the expression level of Sharp1 (Gene ID = 79365).

本発明は、未知試料中のサイクリンG2(遺伝子ID=901)遺伝子発現レベルを単独で又はSharp1(遺伝子ID=79365)遺伝子発現レベルと組み合わせて検出するステップを含む、乳癌患者の再発リスクを評価する方法を開示する。   The present invention assesses the risk of recurrence of breast cancer patients, including detecting cyclin G2 (gene ID = 901) gene expression levels in unknown samples alone or in combination with Sharp 1 (gene ID = 79365) gene expression levels. Disclose the method.

本発明は好ましくは、
(a)乳癌患者からの試料中のサイクリンG2(遺伝子ID=901)の遺伝子発現レベルを、好ましくは(1つ又は複数の)Sharp1(遺伝子ID=79365)の遺伝子発現レベルと組み合わせて検出する(即ち、マーカー遺伝子発現に関するシグナルを測定及び取得する)ステップと
(b)未知試料中のサイクリンG2単独のシグネチャースコア又は好ましくはサイクリンG2及びSharp1の両方のシグネチャースコア(前記シグネチャースコアは、

Figure 2012515538

[式中、
サイクリンG2を単独で用いる場合にはK=1であり、サイクリンG2及びSharp1の両方を用いる場合にはK=2であり、
Figure 2012515538

は未知試料i中のサイクリンG2又はSharp1の発現レベルであり、
Figure 2012515538

はそれぞれ、病歴が知られている母集団におけるサイクリンG2及び/又はSharp1の発現レベルの推定平均値及び推定標準偏差値を表す]
と定義される)を計算するステップと
(c)未知試料を、当該シグネチャースコアが0より低い場合には最小シグネチャー低群に又は当該シグネチャースコアが0より高い場合には最小シグネチャー高群に分類する(低群への割り付けは高い再発リスクと相関する)ステップと
を含む、乳癌患者の「癌再発」リスクを評価するための方法を含む。 The present invention preferably
(A) detecting the gene expression level of cyclin G2 (gene ID = 901) in a sample from a breast cancer patient, preferably in combination with the gene expression level of Sharp (one or more) (gene ID = 79365) ( (A) measuring and obtaining a signal related to marker gene expression) and (b) a signature score of cyclin G2 alone in an unknown sample, or preferably a signature score of both cyclin G2 and Sharp 1 (the said signature score is
Figure 2012515538

[In the formula,
K = 1 if cyclin G2 is used alone, K = 2 if both cyclin G2 and Sharp1 are used,
Figure 2012515538

Is the expression level of cyclin G2 or Sharp1 in unknown sample i,
Figure 2012515538

Respectively represent estimated mean and estimated standard deviation values of expression levels of cyclin G2 and / or Sharp1 in a population with a known medical history]
And (c) classify the unknown sample into the minimum signature low group if the signature score is lower than 0 or the minimum signature height group if the signature score is higher than 0. And (c) assigning to the low group correlates with high risk of relapse, including methods for assessing the risk of "cancer recurrence" in breast cancer patients.

試料は、乳癌生検材料又はリンパ節及び組織切片又は核酸、好ましくはこのような試料から単離されるmRNA若しくはcDNAであることができる。   The sample can be a breast cancer biopsy or lymph node and tissue section or nucleic acid, preferably mRNA or cDNA isolated from such a sample.

サイクリンG2(遺伝子ID=901)を単独で又は好ましくはSharp1と組み合わせて測定する本発明の方法の高い予測力は、これがTGFβによって制御される400個を超える遺伝子より優れたわずか2つの遺伝子のシグネチャーであること及び既に提示されているシグネチャーは全て、本発明による2つの遺伝子をいずれも含まず、乳癌再発に関するその予後診断的使用は本明細書中に初めて記載されることから、特に驚くべきことである。   The high predictive power of the method of the invention of measuring cyclin G2 (gene ID = 901) alone or preferably in combination with Sharp 1 is a signature of only two genes which is superior to the more than 400 genes it is controlled by TGFβ. It is particularly surprising that all that is and the signatures already presented do not contain either of the two genes according to the present invention, and that their prognostic use for breast cancer recurrence is described for the first time herein. It is.

最小シグネチャーテンプレートは、臨床データ及び5〜12年の生存可能期間が知られている患者の母集団から遺伝子発現データ(即ち、サイクリンG2及び好ましくはSharp1も)を収集することよって用意する。   Minimal signature templates are prepared by collecting gene expression data (ie cyclin G2 and preferably also Sharp1) from clinical data and a population of patients known to have a 5- 12 year survival period.

未知試料中の1つ又は好ましくは2つのマーカー遺伝子の検出を好ましくは、各遺伝子の高発現レベル標準のための対照(対照高 サイクリンG2及び対照高 Sharp1)及び低発現レベル標準のための対照(対照低 サイクリンG2及び対照低 Sharp1)において、同時に同一試薬を用いて行う。   Preferably, detection of one or preferably two marker genes in an unknown sample is a control for high expression level standards of each gene (control high Cyclin G2 and control high Sharp 1) and a control for low expression level standards (control The same reagent is used at the same time in control low cyclin G2 and control low Sharp1).

標準発現対照高及び低はそれぞれ、既知の患者から又は非浸潤性若しくは転移性乳癌を代表する細胞株(例えば、それぞれ、BT20又はMDA−MB−436)から得ることができる。BT20(ATCC#HTB−19)及びMDA−MB−436(ATCC#HTB−130)はそれぞれ、非浸潤性及び転移性乳癌を代表する2つの異なる乳癌細胞株である。BT20は高レベルの両遺伝子を発現し、逆に、MDA−MB−436においてはSharp1及びサイクリンG2がダウンレギュレーションされる。したがって、これら2つの細胞株は、入手しやすい高(BT20)及び低(MDA−MB−436)標準発現対照を提案されている方法に提供することができる。   Standard expression control high and low, respectively, can be obtained from known patients or from cell lines representative of non-invasive or metastatic breast cancer (eg, BT20 or MDA-MB-436, respectively). BT20 (ATCC # HTB-19) and MDA-MB-436 (ATCC # HTB-130) are two different breast cancer cell lines that represent non-invasive and metastatic breast cancer, respectively. BT20 expresses high levels of both genes and, conversely, in MDA-MB-436, Sharp1 and cyclin G2 are downregulated. Thus, these two cell lines can provide accessible high (BT20) and low (MDA-MB-436) standard expression controls for the proposed method.

更に、正規化のための少なくとも1つの内部発現対照を、同じ反応で測定する。   Furthermore, at least one internal expression control for normalization is measured in the same reaction.

内部発現対照の選択は、発現レベルの観察に使用される実験技術に左右される。発現データの正規化は、マイクロアレイを用いる場合は計算的方法(全ての遺伝子の平均発現レベルへのスケーリング又はクオンタイル正規化(quantile normalization)として)に又は核酸に基づく分子技法、即ち、PCR若しくはノーザンブロットの場合は内部対照の発現レベルに基づくことができる。この目的で、例えばPCRに一般に使用されるハウスキーピング遺伝子は、構成的に発現されるGAPDH、β−アクチンなどの中から選択される。免疫検出に基づく方法の場合には、内部対照は好ましくは、ラミンB又はGAPDH免疫活性の中から選択する。また、当業者によって知られている更なるアッセイ対照を好ましくは、ステップa)及びb)の信頼性を評価するために前記方法に含めて、アッセイが一貫した結果を生じると信頼できる根拠となる対照を提供する。例えば、PCRに関する陽性アッセイ対照は、プライマーを使用するPCRが、期待される長さのDNA断片の増幅をもたらすと予想される既知の核酸混合物である。   The choice of internal expression control depends on the experimental technique used to observe expression levels. Normalization of expression data can be done computationally (as scaling to the average expression level of all genes or quantile normalization) when using microarrays or nucleic acid based molecular techniques ie PCR or Northern blot Case can be based on the expression level of the internal control. For this purpose, for example, housekeeping genes commonly used for PCR are selected among constitutively expressed GAPDH, β-actin and the like. In the case of methods based on immunodetection, the internal control is preferably selected among Lamin B or GAPDH immunoreactivity. Also, additional assay controls known by the person skilled in the art are preferably included in the method to assess the reliability of steps a) and b), providing a reliable basis for the assay to produce consistent results. Provide a control. For example, a positive assay control for PCR is a known nucleic acid mixture where PCR using primers is expected to result in the amplification of DNA fragments of the expected length.

サイクリンG2及び/又はSharp1遺伝子発現レベルの測定は、任意の既知の最新の方法によって、例えば、分子選択(即ち、選択的増幅又はハイブリダイゼーション)に基づく分子的手段によって及び/又は免疫学的手段によって評価する。   Measurement of cyclin G2 and / or Sharp1 gene expression levels may be by any known state of the art methods, for example by molecular means based on molecular selection (ie selective amplification or hybridization) and / or by immunological means evaluate.

分子選択(即ち、サイクリンG2及び/又はSharp1に関する配列特異的プローブ又はプライマーとの配列特異的ハイブリダイゼーションによる選択)の後、通常は、分子量に基づく、標的化及び/又は増幅されたポリヌクレオチド分子の分離ステップ、続いて数値化(例えば、デンシトメトリー又は目視検査による)、次いで任意の最新の計算法を用いるデータ正規化(例えば、線形スケーリング又は非線形正規化、及び好ましくは標準発現対照との比較による)を行う。   After molecular selection (ie selection by sequence specific hybridization with a sequence specific probe or primer for cyclin G2 and / or Sharp 1), usually based on molecular weight, targeted and / or amplified polynucleotide molecules Separation step followed by quantification (eg by densitometry or visual inspection), then data normalization using any modern calculation method (eg linear scaling or non-linear normalization, and preferably comparison with standard expression control Do).

好ましくは、試料値と最小シグネチャーテンプレートとの比較は、シグネチャースコアの計算によって実施する。   Preferably, comparison of sample values to the minimum signature template is performed by calculation of the signature score.

しかし、より一般的には、本発明は、試料中のサイクリンG2遺伝子の発現レベルが単独で又は好ましくはSharp1遺伝子の発現レベルと組み合わさって、0より低いシグネチャースコアを明示する場合には、これが、(乳)癌再発リスクが増大した徴候を示すという定義に基づく。   However, more generally, the present invention provides that if the expression level of the cyclin G2 gene in the sample alone or preferably in combination with the expression level of the Sharp1 gene manifests a signature score lower than 0, Based on the definition that (milk) cancer relapse risk shows increased signs.

好ましくは、1つの表現型を有する個体(例えば、未知試料)を、第2の表現型を有する他の個体(例えば、最小シグネチャーテンプレート)と比較及び/又は区別するための統計分析を用いる。好ましくは、これはソフトウェアによって実施する。   Preferably, statistical analysis is used to compare and / or distinguish individuals having one phenotype (eg, an unknown sample) with other individuals having a second phenotype (eg, a minimal signature template). Preferably, this is performed by software.

したがって、好ましい一実施形態によれば、本発明の方法は、記憶されたテンプレートを検索し、(1種又は複数の)マーカーの(1つ又は複数の)発現レベルシグナルによって試料のシグネチャースコアを数値化し、及び未知試料を高又は低最小シグネチャー群(前記のステップc)において明示された通り)に割り付ける、コンピューター上で実行されるソフトウェアによって実施されるステップb)とを含む。   Thus, according to a preferred embodiment, the method of the invention searches stored templates and numerically sets the sample's signature score by the expression level signal (s) of the marker (s) And b) implemented by software executed on a computer, and assigning unknown samples to high or low minimum signature groups (as specified in step c) above).

より好ましくは、取得された(前記のステップa)に従って)シグナル(発現データ)の分析は、以下の追加ステップ
アッセイ対照に基づくデータ品質管理、
遺伝子発現レベルの数値化に使用される技術による、技術によって異なるデータの正規化、
好ましくは、例えば、線形又は非線形スケーリングによる、標準発現対照に基づくデータの再スケーリング
によって実施する。
More preferably, the analysis of the signal (expression data) obtained (in accordance with step a) above is performed by the following additional steps: Data quality control based on assay controls,
Normalization of different data by technology, by techniques used to quantify gene expression levels
Preferably, it is performed by rescaling data based on standard expression controls, for example by linear or non-linear scaling.

シグナルを好適に分析後、テンプレートを検索し、試料のシグネチャースコアを計算し、未知試料を前記の最小シグネチャー高群又は低群(ステップc)で定義された通り)に割り付ける。   After suitably analyzing the signal, the template is searched, the signature score of the sample is calculated, and the unknown sample is assigned to said minimum signature high group or low group (as defined in step c)).

シグネチャーテンプレートをコンピューター又はコンピューター可読媒体に記憶させ及びソフトウェアを予後相関シグネチャーに使用する場合には、シグネチャーテンプレートと、試料からのシグネチャースコアとを比較する。これは、言い換えれば、好適に及び好ましく分析される、試料中の2つのマーカー遺伝子のうち1つ又は両方の発現レベルを、患者からの試料又は代わりに若しくは更に、非浸潤性及び転移性乳癌を代表する細胞株からの試料を含む、予後が知られている患者からの試料のプール(即ち、通常は少なくとも50〜100個の試料から構成される、数的に好適な試料のプール)から測定された、最小シグネチャー中の同じ遺伝子の発現レベルの分布と比較することを意味する。   If the signature template is stored on a computer or computer readable medium and the software is used for prognostic correlation signatures, the signature template is compared to the signature score from the sample. This, in other words, the expression level of one or both of the two marker genes in the sample, suitably and preferably analyzed, from the patient or alternatively or additionally, non-invasive and metastatic breast cancer Measured from a pool of samples from patients of known prognosis (ie a pool of numerically suitable samples, usually composed of at least 50 to 100 samples), including samples from representative cell lines It is meant to compare with the distribution of expression levels of the same gene in the minimal signature.

次に、2つのマーカー遺伝子のうち1つ又は両方の発現レベルが0より高いシグネチャースコアを決定する場合には、未知試料を、癌再発に関して予後良好と分類する。逆に、シグネチャースコアが0より低い未知試料は、ソフトウェアによって、予後不良の患者からの試料と分類される。   Next, if the expression level of one or both of the two marker genes determines a signature score higher than 0, the unknown sample is classified as having a good prognosis for cancer recurrence. Conversely, unknown samples with a signature score lower than 0 are classified by the software as samples from patients with poor prognosis.

この方法は好ましくはソフトウェアによって実施するが、この実施形態に限定するものではない。実際には、高及び低発現群への割り付けは、試料の絶対的な発現シグナルを、当業者に知られた対照の存在下で目視検査することによって、並びにこれと高及び低シグネチャーテンプレート(又は前記で定義した標準発現対照)とを目視によって又は数的に比較することによっても実施できる。   The method is preferably implemented by software, but is not limited to this embodiment. In practice, the assignment of high and low expression groups can be made by visually inspecting the absolute expression signal of the sample in the presence of controls known to the person skilled in the art, and with this and high and low signature templates (or It can also be carried out by visual comparison or numerical comparison with the standard expression control defined above.

好ましくは、比較の感度を増加させるために、発現レベルに関連するシグナルを、例えば、1組の対照遺伝子の平均発現レベルなどの種々の技術を用いることによって、正規化することができる。   Preferably, in order to increase the sensitivity of the comparison, the signal associated with the expression level can be normalized, for example by using various techniques, such as the average expression level of a set of control genes.

種々の実施形態において、マーカー発現レベルは、1組の対照マーカーの発現レベルの平均値又は中央値によって正規化する(内部発現対照は、核酸に基づくアッセイの場合にはGAPDH又はβ−アクチン、免疫学に基づくアッセイの場合にはGAPDH及びラミンBである)。   In various embodiments, marker expression levels are normalized by the mean or median expression levels of a set of control markers (internal expression controls are GAPDH or β-actin in the case of nucleic acid based assays, immune) In the case of science based assays GAPDH and Lamin B).

別の具体的な実施形態において、正規化は、マーカーレベルの標準化によって行う。発現レベルデータは任意の簡便な方法で変換できるが、好ましくは正規化及び比較の実施前に、発現シグナルを対数変換する。次いで、正規化値を、最小シグネチャーテンプレートと比較する。最小シグネチャーテンプレートは、臨床経過観察が知られている腫瘍患者の好適なプールから並びに非浸潤性及び移転性乳癌を代表する種々の乳癌細胞株(例えば、それぞれBT20及びMDA−MB−436)から同じ実験技術及びプロトコールを用いて収集された同じマーカー遺伝子の正規化及び/又は変換発現レベルからなる。   In another specific embodiment, normalization is performed by marker level normalization. Expression level data can be converted in any convenient manner, but preferably the expression signals are log converted prior to performing normalization and comparison. The normalized value is then compared to the minimal signature template. The minimal signature template is the same from a suitable pool of tumor patients known to have clinical follow-up and from various breast cancer cell lines (eg, BT20 and MDA-MB-436, respectively) representing non-invasive and metastatic breast cancer. It consists of the normalized and / or transformed expression levels of the same marker gene collected using experimental techniques and protocols.

一例として、マーカーがマイクロアレイのプローブによって表される場合には、各マーカーの発現レベルは、任意の非マーカー(即ち、非サイクリンG2及び非Sharp1)遺伝子を含むマイクロアレイ上に表される遺伝子全てにわたる発現レベルの平均値又は中央値によって正規化することができる。   As an example, if the markers are represented by probes in a microarray, the expression level of each marker is expressed across all genes represented on the microarray, including any non-marker (ie non-cyclin G2 and non-Sharp1) genes It can be normalized by the mean or median of the levels.

前述のように、発現レベルの測定は、任意の既知の方法によって実施でき、分子的手段は、例えば、PCR(スタンダードPCR又はリアルタイムPCR)、ノーザンブロット又はマイクロアレイ分析を含む。   As mentioned above, the measurement of expression levels can be carried out by any known method, and molecular means include, for example, PCR (standard PCR or real time PCR), Northern blot or microarray analysis.

ノーザンブロットによれば、全RNA試料が、電気泳動によってサイズに応じて分離され、サイクリンG2及び/又はSharp1に特異的な標識プローブとのハイブリダイゼーションが行われる。   According to Northern blot, total RNA samples are separated by electrophoresis according to size, and hybridization with labeled probes specific for cyclin G2 and / or Sharp 1 is performed.

PCR又はRT−PCRは、予備段階として、RNA試料からcDNAへの逆転写を含み、既知の入手可能なソフトウェアを用いる標準的な配列分析によって、例えば、Primer3(http://primer3.sourceforge.net)によって、公開されているサイクリンG2及びSharp1の配列から同定されたPCRプライマーを用いることによって実施できる。   PCR or RT-PCR involves the reverse transcription of RNA samples to cDNA as a preliminary step, and by standard sequence analysis using known available software, eg Primer 3 (http://primer3.sourceforge.net By using PCR primers identified from published cyclin G2 and Sharp 1 sequences.

本発明の、PCRに基づく分子的方法に好ましいサイクリンG2及びSharp1フォワード及びリバースプライマーを、好ましい内部対照遺伝子の増幅のためのPCRプライマーも含めて、下記表に示す。   Preferred cyclin G2 and Sharp 1 forward and reverse primers for PCR based molecular methods of the invention are also shown in the following table, including PCR primers for amplification of preferred internal control genes.

Figure 2012515538
Figure 2012515538

定量的PCR(Q−PCR)の場合には、以下の好ましいプライマーを用いる。

Figure 2012515538
In the case of quantitative PCR (Q-PCR), the following preferred primers are used.
Figure 2012515538

遺伝子発現分析の最も広く用いられている方法の1つは、(マイクロ)アレイによる。他の種類の発現データ測定の場合と同様に、未知試料の統計分析は、臨床経過観察が知られている乳癌患者からの好適な数(少なくとも50〜100個)の測定値を収集することによる、サイクリンG2(遺伝子ID=901)の単独の又は好ましくはSharp1(遺伝子ID=79365)と組み合わせた最小シグネチャーテンプレートの予備的評価を含む。これらのデータ、即ち、前述の最小シグネチャーテンプレートを予め定義し、関連情報を次の試料分析のためにコンピューターに記憶させることができる。   One of the most widely used methods of gene expression analysis is by (micro) arrays. As with other types of expression data measurements, statistical analysis of unknown samples is by collecting a suitable number (at least 50-100) of measurements from breast cancer patients whose clinical follow-up is known. , Preliminary evaluation of minimal signature templates of cyclin G2 (gene ID = 901) alone or preferably in combination with Sharp 1 (gene ID = 79365). These data, ie, the aforementioned minimum signature template, can be predefined and relevant information stored on a computer for subsequent sample analysis.

本発明の方法を、以下の乳癌マイクロアレイデータセットにおいて検証した。

Figure 2012515538
The methods of the invention were validated in the following breast cancer microarray datasets.
Figure 2012515538

Sharp1及びサイクリンG2の同時発現スコアが高い又は低い値の2つの群のうち1つへの分類は、好ましくは、Sharp1及びサイクリンG2の標準化発現レベルを集計して平均値0の合計スコアを出すことによって実施する。   Classification of Sharp1 and cyclin G2 co-expression score high or low into one of two groups is preferably to sum standardized expression levels of Sharp 1 and cyclin G2 to give a total score of average value 0 To carry out.

腫瘍は、合計スコアが負である場合には最小シグネチャー低に分類し、合計スコアが正である場合には最小シグネチャー高に分類する。

Figure 2012515538

Figure 2012515538

前記式中、
Figure 2012515538

は、試料i中のSharp1及びサイクリンG2の発現レベルであり、
Figure 2012515538

は、データセット全体にわたって計算されたSharp1及びサイクリンG2の推定平均値及び推定標準偏差値であり、最小シグネチャーテンプレートを表す。 Tumors are classified as minimal signature low if the total score is negative and as minimal signature high if the total score is positive.
Figure 2012515538

Figure 2012515538

In the above formula,
Figure 2012515538

Is the expression level of Sharp1 and cyclin G2 in sample i,
Figure 2012515538

Is the estimated mean and estimated standard deviation of Sharp1 and cyclin G2 calculated over the entire data set and represents the minimal signature template.

NKIデータセットの場合には、試料は、方法の予後診断妥当性の最小必要要件に相当するサイクリンG2データのみに基づいて、高群及び低群に分類しなければならなかった。このデータセット(腫瘍295個)においては、わずか1つのサイクリンG2に基づく層別化が、依然として転移を予測する。   In the case of the NKI data set, the samples had to be divided into high and low groups based only on cyclin G2 data, which corresponded to the minimal requirements of the prognostic validity of the method. In this data set (295 tumors), only one cyclin G2 based stratification still predicts metastasis.

実際に、サイクリンG2単独の発現レベルを、最小シグネチャーテンプレートの定義に用いる場合、腫瘍は、以下の計算:

Figure 2012515538

Figure 2012515538

[式中、
Figure 2012515538

は、未知試料i中のサイクリンG2の発現レベルであり、
Figure 2012515538

は、テンプレートを定義する]
に従って、サイクリンG2スコアが負の場合には最小シグネチャー低に、サイクリンG2スコアが正の場合には最小シグネチャー高に分類する。 In fact, if the expression level of cyclin G2 alone is used to define the minimal signature template, the tumor will calculate the following:
Figure 2012515538

Figure 2012515538

[In the formula,
Figure 2012515538

Is the expression level of cyclin G2 in unknown sample i,
Figure 2012515538

Defines the template]
According to, the classification is classified as minimal signature low when cyclin G2 score is negative, and minimal signature high when cyclin G2 score is positive.

したがって、癌再発リスクは、最小シグネチャー低発現群について「高い」と評価される。   Thus, the risk of cancer recurrence is rated "high" for the minimal signature low expression group.

前記に簡単に記載し及び2つのマーカーの検証のための実験パートでより詳細に記載する同一の分析は、任意の新しい又は異なるデータセットについて実施することができる。したがって、更なる実施形態によれば、本発明は、サイクリンG2の単独の又はSharp1と組み合わせた発現値を用いて、乳癌マイクロアレイデータセットを分析する方法に関する。   The same analysis described briefly above and in more detail in the experimental part for validation of two markers can be performed on any new or different data set. Thus, according to a further embodiment, the present invention relates to a method of analyzing a breast cancer microarray data set using expression values of cyclin G2 alone or in combination with Sharp1.

前記方法を前記データセット全てに適用することによって、特筆すべきことに、本発明の予後診断方法が、単変量のKaplan−Meier生存率分析を用いて検定を行った場合に、「高」群に比較して再発をきたす有意に高い可能性を示す(p値は、データセットに応じて、0.02〜3E−05の範囲であった)、低レベルの最小シグネチャーを発現する群において、乳癌再発の有力な予測因子であることが証明された。   Notably, by applying the method to all of the data set, the prognostic method of the present invention is “high” group when tested using univariate Kaplan-Meier survival analysis. In groups expressing low level minimal signatures, which show a significantly higher probability of causing relapse compared to (P value was in the range of 0.02 to 3 E-05 depending on the data set), It proved to be a strong predictor of breast cancer recurrence.

興味深いことに、サイクリンG2及びSharp1の両発現レベルに基づく最小シグネチャーは、臨床転帰による患者の層別化において、van’t Veerらの2002年の文献に記載された70遺伝子プロファイルに遜色なく機能した。   Interestingly, the minimal signature based on both cyclin G2 and Sharp1 expression levels functioned as well as the 70 gene profile described in van't Veer et al., 2002, in stratification of patients by clinical outcome .

70個の遺伝子の代わりにわずか2つの遺伝子に基づく最小シグネチャーを用いる利点は、明らかに明白である。   The advantage of using a minimal signature based on only two genes instead of 70 genes is clearly evident.

本発明の方法の更なる利点は、サイクリンG2及びSharp1の発現が、骨及び肺への遠隔転移リスクのいずれにも統計的に相関し、したがって、続発性腫瘍形成部位とは独立していることである。   A further advantage of the method of the present invention is that expression of cyclin G2 and Sharp1 is statistically correlated with any of the risk of distant metastasis to bone and lung and thus independent of secondary tumorigenic site It is.

更に、この方法を実施できる最も簡単な方法は、PCRサーモサイクラー及びゲル電気泳動によるDNA分離用タンクなどの最小の装置のみを必要とするPCRであるが、本発明はこの実施形態には限定するものではなく、乳癌再発リスクの予後マーカーとしての、サイクリンG2の単独の又はSharp1と組み合わせた発現レベルの検出に適用される場合に、遺伝子発現レベルの測定に一般に使用される、全ての利用可能な方法に関係する。   Furthermore, the simplest way in which this method can be practiced is PCR, which requires only minimal equipment such as a PCR thermocycler and a tank for DNA separation by gel electrophoresis, but the invention is limited to this embodiment All available, commonly used to measure gene expression levels when applied to the detection of expression levels of cyclin G2 alone or in combination with Sharp1 as a prognostic marker for breast cancer recurrence risk, but not Relate to the way.

したがって、本発明の方法は、
標準的PCR技術、
リアルタイムPCR(又はTaq man若しくはSybr Green技術を用いるQ−PCR)、
他の遺伝子に特異的な配列と場合によって組み合わされるマイクロアレイ、
他の遺伝子に特異的な配列と場合によって組み合わされるディープシーケンシング(deep sequencing)(t Hoenら、2008)、
ノーザンブロット、
サイクリンG2及び/又はSharp1に対する入手可能な抗体を用いる免疫組織化学染色、
免疫ブロット
などの、遺伝子発現分析技術のうち任意の1つに基づいて、特異的mRNA又はタンパク質産物について遺伝子発現レベルを測定することができる。
Thus, the method of the present invention
Standard PCR technology,
Real-time PCR (or Q-PCR using Taq man or Sybr Green technology),
Microarrays, optionally combined with sequences specific to other genes,
Deep sequencing (t Hoen et al., 2008), optionally combined with sequences specific for other genes
Northern blot,
Immunohistochemical staining with available antibodies against cyclin G2 and / or Sharp 1
Gene expression levels can be measured for specific mRNA or protein products based on any one of the gene expression analysis techniques, such as immunoblot.

発現レベルの好ましい測定技術、定量的PCR又は逆転写mRNA PCRによれば、サイクリンG2検出試薬は、配列番号1に由来する13−merオリゴヌクレオチド又はその相補配列を少なくとも含むオリゴヌクレオチドに存するサイクリンG2特異的オリゴヌクレオチドである。   According to a preferred measurement technique of expression level, quantitative PCR or reverse transcription mRNA PCR, the cyclin G2 detection reagent is a cyclin G2 specific for cyclin G2 which comprises a 13-mer oligonucleotide derived from SEQ ID NO: 1 or a complementary sequence thereof. Oligonucleotides.

免疫検出の場合は、好ましくは、抗サイクリンG2特異抗体を単独で又は抗Sharp1特異抗体と組み合わせて使用する。   For immunodetection, preferably, anti-cyclin G2 specific antibodies are used alone or in combination with anti-Sharp1 specific antibodies.

したがって、要約すると、Sharp1発現レベルの検出も含むこの方法の好ましい実施形態によれば、特異的検出試薬は、配列番号2に由来する13−merオリゴヌクレオチド若しくはその相補配列を少なくとも含むオリゴヌクレオチドに存するSharp1特異的オリゴヌクレオチド、又は抗Sharp1特異抗体からなる群から選択される。   Thus, in summary, according to a preferred embodiment of this method which also comprises the detection of Sharp 1 expression levels, the specific detection reagent consists in an oligonucleotide comprising at least a 13-mer oligonucleotide derived from SEQ ID NO: 2 or its complementary sequence. It is selected from the group consisting of Sharp 1 specific oligonucleotides, or anti Sharp 1 specific antibodies.

本発明の更なる実施形態は、サイクリンG2及び好ましくは更にSharp1遺伝子発現特異的検出手段、即ち、配列番号1に由来する13−merオリゴヌクレオチド又はその相補配列を少なくとも含むポリ又はオリゴヌクレオチドに存するサイクリンG2特異的オリゴヌクレオチド又はプローブ、及び好ましくは配列番号2に由来する13−merオリゴヌクレオチド又はその相補配列を少なくとも含むポリ又はオリゴヌクレオチドに存するSharp1特異的オリゴヌクレオチドを含む、乳癌患者の乳癌再発リスクの評価用キットである。   A further embodiment of the present invention relates to cyclin G2 and preferably further to Sharp 1 gene expression specific detection means, ie a cyclin comprising a 13-mer oligonucleotide derived from SEQ ID NO: 1 or a poly or oligonucleotide comprising at least a complementary sequence thereof. Risk of breast cancer recurrence of a breast cancer patient comprising a G2 specific oligonucleotide or probe, and preferably a Sharp 1 specific oligonucleotide present in a poly or oligonucleotide comprising at least a 13-mer oligonucleotide derived from SEQ ID NO: 2 or a complementary sequence thereof It is an evaluation kit.

本発明の更なる実施形態として、本発明は、乳癌患者からの試料中のサイクリンG2の単独の又はSharp1と組み合わせた発現を評価するためのキットであって、少なくともサイクリンG2特異的試薬、好ましくは配列番号1に由来する13−mer又はその相補配列を少なくとも含むオリゴヌクレオチド;好ましくは更にSharp1特異的試薬、好ましくは配列番号2に由来する13−mer又はその相補配列を少なくとも含むオリゴヌクレオチド;前記で定義された最小シグネチャー高群又は低群に未知試料測定値を割り付けるため基準を特定する、未知試料を分析するための使用説明書を含むキットに関する。好ましい一実施形態によれば、統計分析並びに発現データ(試料のシグネチャースコア)と、前記で定義された最小シグネチャーテンプレートとの比較のためのソフトウェア(最小シグネチャー低群への割り付けは乳癌患者の癌再発リスクの増大と相関する)。   In a further embodiment of the present invention, the present invention is a kit for evaluating the expression of cyclin G2 alone or in combination with Sharp1 in a sample from a breast cancer patient, comprising at least a cyclin G2 specific reagent, preferably An oligonucleotide comprising at least a 13-mer derived from SEQ ID NO: 1 or a complementary sequence thereof; preferably an oligonucleotide further comprising a Sharp 1 specific reagent, preferably a 13-mer derived from SEQ ID NO: 2 or a complementary sequence thereof; The invention relates to a kit comprising instructions for analyzing an unknown sample, identifying criteria to assign the unknown sample measurement to a defined minimum signature high group or low group. According to one preferred embodiment, software for statistical analysis and comparison of expression data (sample signature score) with the minimal signature template defined above (assignment to minimal signature low group is cancer recurrence of breast cancer patients) Correlate with increased risk).

このキットは、標準発現対照としての、サイクリンG2及びSharp1発現対照高及び低(即ち、細胞株BT20及びMDA−MB−436中においてそれぞれ測定されるサイクリンG2及びSharp1発現値)及び希釈緩衝液又はアッセイ緩衝液を更に含むことができる。   This kit contains cyclin G2 and Sharp1 expression control high and low (ie cyclin G2 and Sharp1 expression values measured in cell lines BT20 and MDA-MB-436 respectively) and dilution buffer or assay as standard expression controls A buffer can further be included.

使用される遺伝子発現検出方法のそれぞれに有用な特異的試薬は、サイクリンG2及び/又はSharp1に対して特異的であれば、市販試薬であっても、オーダーメイドされてもよい。   A specific reagent useful for each of the gene expression detection methods used may be a commercially available reagent or may be customized, as long as it is specific to cyclin G2 and / or Sharp1.

抗体、好ましくは精製されたポリクローナル抗体若しくはモノクローナル抗体、又はオリゴヌクレオチドは、好ましくは蛍光色素、化学発光標識又は色原体で標識でき、ポリヌクレオチドは、例えば32Pでの標識後にノーザンブロットに使用できる。 Antibodies, preferably purified polyclonal or monoclonal antibodies, or oligonucleotides can be labeled, preferably with fluorochromes, chemiluminescent labels or chromogens, and polynucleotides can be used in Northern blots, for example after labeling with 32 P .

特異抗体は、直接標識することもできるし、又は二次標識抗体を用いることによって検出することもできる。   The specific antibody can be directly labeled or can be detected by using a secondary labeled antibody.

キットは、各試料測定値を高い若しくは低い最小シグネチャー(低い最小シグネチャーが乳癌患者の癌再発リスクの増大と相関する)に割り付けるための基準の報告に使用される使用説明書を更に含み、又は好ましくは含む。好ましくは、前記で指定した計算は、ソフトウェアで実施する。   The kit further comprises instructions for use in reporting criteria to assign each sample measurement to a high or low minimal signature (a low minimal signature correlates with an increased risk of cancer recurrence in breast cancer patients), or preferably Includes. Preferably, the calculations specified above are implemented in software.

キットは、陰性試料及び陽性試料に存するアッセイ対照、又は内部発現対照を検出するための試薬、並びに任意選択で核酸抽出試薬を含むことができる。   The kit can include reagents for detecting negative and positive samples and assay controls present in the positive sample, or internal expression controls, and optionally nucleic acid extraction reagents.

好ましい一実施形態によれば、サイクリンG2発現レベル検出のためのPCRプライマー対は、サイクリンG2(フォワード)が5’CCTCCCAGTGATCAAGAGTGC3’、サイクリンG2(リバース)が5’TCCCTCCTCCCCAAAGTAGC3’であり、Sharp1(フォワード)が5’GCATGAAACGAGACGACACC3’であり、Sharp1(リバース)が5’TCCCTCCTCCCCAAAGTAGC3’である。   According to one preferred embodiment, the PCR primer pair for cyclin G2 expression level detection is 5: CCTCCCCAGTGATCAAGAGTGC3 'for cyclin G2 (forward), 5' TCCCCTCTCCCCAAAAGT AGC3 'for cyclin G2 (reverse), and Sharp 1 (forward) It is 5 'GCATGAAACGAGACGACACC3', and Sharp 1 (reverse) is 5 'TCCCTCTCTCCCCAAAGTATC3'.

比較を行うプライマーは、既知の技術によって同定できる。   Primers to be compared can be identified by known techniques.

半定量的PCR(RT−PCR)は典型的には、当業界で知られているように、内部発現対照としてGAPDH配列を用いて、試料から抽出された全RNAから精製されたポリARNAをレトロ転写する(retrotranscribing)ことによって実施する。
各遺伝子の発現レベルは、デンシトメトリー分析又は目視検査によって得られ、標準発現対照との比較を実施して、サイクリンG2単独について又はサイクリンG2とSharp1との組合せについて低発現群を定義する。
Semi-quantitative PCR (RT-PCR) is typically polyA + RNA purified from total RNA extracted from the sample, using GAPDH sequences as internal expression controls, as known in the art. By retrotranscribing.
The expression level of each gene is obtained by densitometry analysis or visual inspection and comparisons with standard expression controls are performed to define low expression groups for cyclin G2 alone or for a combination of cyclin G2 and Sharp1.

別の実施形態によれば、キットは、特異抗体及び関連対照などの、サイクリンG2及びSharp1発現の免疫学的検出のための手段を含む。   According to another embodiment, the kit comprises means for immunological detection of cyclin G2 and Sharp1 expression, such as specific antibodies and related controls.

本発明の方法によって得られる結果は、乳癌患者の再発リスクの第1の層別化を提示する。   The results obtained by the method of the invention present a first stratification of recurrence risk for breast cancer patients.

前述のように、サイクリンG2及びSharp1の予後徴候は、医師にとって最も重要な指標の1つとなるが、医師は、年齢、腫瘍サイズ、腋窩リンパ節の状態、腫瘍の組織型、病理学的グレード及びホルモン受容体の状態などの、乳癌の他の既知の予後因子及び予測因子と合わせて予後評価を行わなければならない。   As mentioned above, the prognostic signs of cyclin G2 and Sharp 1 are one of the most important indicators for the physician, but physicians should be aware of age, tumor size, axillary lymph node status, tumor histotype, pathological grade and Prognostic assessment must be performed in conjunction with other known prognostic and predictive factors for breast cancer, such as hormone receptor status.

実際に、実験パート、実施例6により詳細に報告するように、モデル2において、National Cancer Institute(Sotiriouら、2006年)からの腫瘍187個のデータセットについて行った、腫瘍直径、エストロゲン受容体の状態(ER 陽性対陰性)、リンパ節の状態(陽性対陰性)、腫瘍グレード(グレード2対グレード1及びグレード3対グレード1)及び治療状況(タモキシフェン有対無)を含む、臨床診療に一般に使用される他の予測因子の多変量Cox比例ハザード分析は、最小シグネチャーに関して非常に有意である(p=0.0054)(表4)。   In fact, as reported in more detail in the experimental part, Example 6, in Model 2, the tumor diameter, estrogen receptor's, was performed on a set of 187 tumors from the National Cancer Institute (Sotiriou et al., 2006). Commonly used in clinical practice, including status (ER positive vs. negative), lymph node status (positive vs. negative), tumor grade (grade 2 vs. grade 1 and grade 3 vs. grade 1) and treatment status (tamoxifen with vs. no) Multivariate Cox proportional hazards analysis of the other predictors that are found is very significant (p = 0.0054) for the smallest signature (Table 4).

したがって、最小シグネチャーは、標準的な臨床的予測因子によってもたらされる以上の新しい予後情報を加える、無再発生存率の有意な予測因子となる。また、最小シグネチャーは、多変量モデルだけでなく、任意の単一の臨床的予測因子を用いて計算される任意のモデルにも、予後値を加える。実際に、単一の臨床的変数+最小シグネチャー(例えば、リンパ節の状態+最小シグネチャー)を用いて得られたモデルの残差逸脱度と、1つの臨床変数のみを用いて得られたモデルの残差逸脱度との間には、各臨床予測因子について有意差がある。   Thus, the minimal signature is a significant predictor of recurrence free survival, adding new prognostic information beyond that provided by standard clinical predictors. The minimal signature also adds prognostic value to multivariate models as well as any models calculated using any single clinical predictor. In fact, the residual deviation of the model obtained with a single clinical variable + minimal signature (eg, nodal status + minimal signature), of the model obtained with only one clinical variable There is a significant difference for each clinical predictor between the residual deviance.

更に、本発明の方法は、従来の予後マーカーによって、明白に不良な転帰又は明確に良好な転帰と秘密で割り付けられた、乳癌患者の50%超に相当する患者に関して、予後徴候を得るのに特に有用である。   Furthermore, the method of the present invention provides prognostic indications for patients corresponding to more than 50% of breast cancer patients, who are secretly assigned unambiguously poor outcome or clearly good outcome by conventional prognostic markers. It is particularly useful.

本方法の特に妥当な点は、この方法が、腫瘍の大部分に相当する、Nottinghamスケールによって中等度(グレード2)に分類される、予後の不確かな腫瘍(Ivshinaら、2006年)に有効に適用されることである。複数の独立したデータセットのグレード2の腫瘍に適用された場合、最小シグネチャーはグレード2の試料を、それぞれグレード1及びグレード3に相当する転帰を有する2つの群に層別化した。   A particular relevance of this method is that it is effective for uncertain prognostic tumors (Ivshina et al., 2006) classified as moderate (grade 2) by the Nottingham scale, which represents the majority of tumors. It is to apply. When applied to grade 2 tumors from multiple independent data sets, the minimal signature stratified grade 2 samples into two groups with outcomes corresponding to grade 1 and grade 3, respectively.

したがって、行われる分割は、Nottinghamスケールに従ってグレード2に分類される乳房腫瘍患者を、より正確に分類し及び場合によっては異なる治療カテゴリー又は臨床試験に割り付けるための層別化に適用される、本発明の方法の好ましい一実施形態である。   Thus, the division performed is applied to the stratification to more accurately classify breast cancer patients classified in grade 2 according to the Nottingham scale and possibly to assign them to different treatment categories or clinical trials. Is a preferred embodiment of the method of

実験パート
材料及び方法
細胞培養及びトランスフェクション
H1299、及び変異型p53 R175Hを発現するその派生細胞株は、G.Blandinoから寄贈されたものである(Stranoら、J.Biol Chem 2002年)。
EXPERIMENTAL PART Materials and Methods Cell Culture and Transfection H1299, and its derived cell lines expressing mutant p53 R175H, are as described in G. G. A gift from Blandino (Strano et al., J. Biol Chem 2002).

H1299非小細胞肺癌細胞は、DMEM、10%血清、1mMグルタミン中で維持した。TGFβ処理は、DMEM 0.2%血清中で行った(TGFβは、Peprotechから提供された)。p53R175H H1299細胞は、変異型p53R175H対立遺伝子に対するポナステロン誘導cDNAをコードする、安定にトランスフェクトされたプラスミドを発現する。p53発現は、細胞をポナステロン−A(Ponasterone−A)(Alexis、3mM)と共に16時間インキュベートしてから処理することによって誘導した。   H1299 non-small cell lung cancer cells were maintained in DMEM, 10% serum, 1 mM glutamine. TGFβ treatment was performed in DMEM 0.2% serum (TGFβ was provided by Peprotech). p53R175H H1299 cells express a stably transfected plasmid encoding a ponasterone derived cDNA for the mutant p53R175H allele. p53 expression was induced by incubating the cells with Ponasterone-A (Alexis, 3 mM) for 16 hours prior to treatment.

MDA−MB−231(ATCC#HTB−26)は、10%血清、2mMグルタミンを添加したDMEMとF12との1:1混合物(DMEM/F12)中で維持した。   MDA-MB-231 (ATCC # HTB-26) was maintained in a 1: 1 mixture of DMEM and F12 (DMEM / F12) supplemented with 10% serum, 2 mM glutamine.

TGFβ処理に関しては、細胞を24時間、血清欠乏にし、次いで血清を含まないDMEM/F12中TGFβ1(5ng/ml)で処理した。   For TGFβ treatment, cells were serum starved for 24 hours and then treated with TGFβ1 (5 ng / ml) in DMEM / F12 without serum.

siRNA(siは低分子干渉RNA(small interfering RNA))のトランスフェクションについては、RNAi Max試薬(Invitrogen)を用いて、dsRNAオリゴ(10ピコモル/cm)をトランスフェクトした。siRNA及びshRNA(shは、低分子ヘアピン型RNA(small hairpin RNA)又はshort hairpin RNA)の標的とされる配列のリストを、表1に示す。 For transfection of siRNA (si is small interfering RNA), RNAi Max reagent (Invitrogen) was used to transfect the dsRNA oligo (10 pmol / cm 2 ). A list of targeted sequences of siRNA and shRNA (sh is small hairpin RNA or short hairpin RNA) is shown in Table 1.

Figure 2012515538
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安定発現細胞株の作製
低分子ヘアピン型RNA(shRNA)発現コンストラクトは、アニールしたDNAオリゴヌクレオチドをpSUPER−retro−puro(OligoEngine)中でクローン化することによって作製した。プラスミドは全て、シーケンシングによって制御した。
Generation of Stable Expression Cell Lines Short hairpin RNA (shRNA) expression constructs were generated by cloning annealed DNA oligonucleotides into pSUPER-retro-puro (OligoEngine). All plasmids were controlled by sequencing.

安定なノックダウンのために、リン酸カルシウムを用いて293gp(M.Tripodiから寄贈されたもの)中にshRNA(pSuperRetro)及びVSVエンベロープを発現させるプラスミドをトランスフェクトすることによって、レトロウイルス粒子を得た。トランスフェクションの2日後に、上精を収集し、濾過し、MDA−MB−231の感染に用いた。ピューロマイシン耐性に関して選別後、形質導入細胞を、標的タンパク質のダウンレギュレーションについて検証した。   For stable knockdown, retroviral particles were obtained by transfecting a plasmid expressing shRNA (pSuperRetro) and VSV envelope in 293 gp (as donated by M. Tripodi) using calcium phosphate. Two days after transfection, the supernatant was collected, filtered and used for MDA-MB-231 infection. After selection for puromycin resistance, transduced cells were verified for target protein downregulation.

遊走及び浸潤アッセイ
創傷閉鎖実験(wound−closure experiments)のために、H1299細胞を6ウェルプレートに蒔き、コンフルエントまで培養した。細胞をp200チップでスクラッチし(時間0)、低血清に移し、前述のようにして処理した。
Migration and Invasion Assay For wound-closure experiments, H1299 cells were plated in 6-well plates and cultured until confluence. Cells were scratched with p200 chip (time 0), transferred to low serum and treated as described above.

遊走アッセイについては、トランスウェル遊走アッセイを、24ウェルPETインサート(Falcon ポアサイズ8.0mm)中で行った。MDA−MB−231に関しては、細胞を10cmのディッシュ中に蒔き、siRNAをトランスフェクトし、8時間後に、一晩、血清欠乏にした。次いで、50000又は100000個の細胞をトランスウェルインサート中に蒔き(各試料について少なくとも3つのレプリカ)、未処理のままにしておくか又はTGFβ1(5ng/ml)で処理した。H1299に関しては、細胞をトランスウェル中の10%血清中に蒔いたが、次に0.2%血清に変えた。いずれの細胞株についても、トランスウェルの上部の細胞を綿棒で除去し、遊走細胞をPFA4%中で固定し、クリスタルバイオレット(Crystal Violet)0.5%で染色した。フィルターを写真撮影し、細胞総数をカウントした。いずれの実験も、独立して少なくとも3回繰り返した。   For migration assays, transwell migration assays were performed in 24-well PET inserts (Falcon pore size 8.0 mm). For MDA-MB-231, cells were seeded in 10 cm dishes and transfected with siRNA and after 8 hours serum starved overnight. Then, 50,000 or 100,000 cells were plated in transwell inserts (at least 3 replicas for each sample) and either left untreated or treated with TGFβ1 (5 ng / ml). For H1299, cells were seeded in 10% serum in transwells, then changed to 0.2% serum. For both cell lines, cells at the top of the transwell were swabbed off, migrating cells were fixed in 4% PFA and stained with 0.5% Crystal Violet. The filters were photographed and the total number of cells was counted. Each experiment was independently repeated at least three times.

図2Cに示されるマトリゲル浸潤アッセイについては、MDA−MB−231及び派生細胞株を、DMEM/F12中で1:2に希釈されたマトリゲルグロースファクターレデュースト(Matrigel Growth Factor Reduced)(BD Biosciences)の液滴(100ml)中に再懸濁させた。   For the Matrigel invasion assay shown in FIG. 2C, MDA-MB-231 and derived cell lines were diluted 1: 2 in DMEM / F12 with Matrigel Growth Factor Reduced (BD Biosciences). Resuspend in drops (100 ml).

インビボ転移アッセイ
マウスは、特定病原体除去(Specific Pathogen Free)(SPF)動物施設中に収容し、承認された施設内基準(University of Padova)に準拠して処理した。乳癌転移の異種移植研究については、shGFP−又はshp53−MDA−MB−231細胞(細胞数1×10/マウス)を、週齢を5〜7週に適合させたSCID雌マウスの乳腺脂肪体に一側的に注射した。6週間後、マウスを屠殺し、リンパ節転移の存在について調べた。他の器官(肝臓、肺、腹膜)への肉眼で見える転移はまれであった。注射部位における腫瘍増殖を、反復キャリパー測定によって観察した。肺コロニー形成アッセイに関しては、細胞をPBS 100ml中に再懸濁させ、SCIDマウスの尾静脈に接種した。4週間後、動物を屠殺し、その後の組織学的分析のために肺を摘出した。
In Vivo Metastasis Assay Mice were housed in a Specific Pathogen Free (SPF) animal facility and treated according to approved Institutional Standards (University of Padova). For xenograft studies of breast cancer metastasis, the mammary fat bodies of SCID female mice adapted to age 5 to 7 weeks with shGFP- or shp53-MDA-MB-231 cells (cell count 1 x 10 6 / mouse). Was injected unilaterally. Six weeks later, mice were sacrificed and examined for the presence of lymph node metastases. Macroscopic metastases to other organs (liver, lung, peritoneum) were rare. Tumor growth at the injection site was observed by repeated caliper measurements. For the lung colony formation assay, cells were resuspended in 100 ml PBS and inoculated into the tail vein of SCID mice. Four weeks later, animals were sacrificed and lungs removed for subsequent histological analysis.

組織学及び免疫組織化学
組織学的検査のための組織を、標準的な方法によって、4%緩衝ホルマリン中で固定し、脱水し、パラフィン包埋した。
Histology and Immunohistochemistry Tissues for histological examination were fixed in 4% buffered formalin, dehydrated and paraffin embedded by standard methods.

図2G〜Iに示した実験については、肺の連続切片を、互いに150mmの間隔で切断し、最初にヘマトキシリン(Hematoxylin)及びエオシン(Eosin)(H&E)で染色し、次いでヒトサイトケラチン発現のために、抗ヒトサイトケラチン(Cytokeratin)マウスモノクローナル抗体(クローンMNF116)(Dako)で処理した。免疫組織化学染色は、間接免疫ペルオキシダーゼ染色技術(Bond Polymer Refine Detection、Vision BioSystems、UK)を用いて行った。   For the experiments shown in FIGS. 2G-I, serial sections of the lungs are cut 150 mm apart from each other and first stained with hematoxylin and Eosin (H & E) and then for human cytokeratin expression. Were treated with anti-human cytokeratin (Cytokeratin) mouse monoclonal antibody (clone MNF116) (Dako). Immunohistochemical staining was performed using an indirect immunoperoxidase staining technique (Bond Polymer Refine Detection, Vision BioSystems, UK).

本発明者らは、肺当たり5つの連続切片においてサイトケラチン陽性領域を数値化した。腫瘍細胞で覆われた領域を、切片当たり4つのオーバーラップしない視野(各切片の50〜80%をカバーする)からImageJソフトウェア(NIH)を用いて測定した。   We quantified cytokeratin positive areas in 5 serial sections per lung. Areas covered by tumor cells were measured using ImageJ software (NIH) from four non-overlapping fields per section (covering 50-80% of each section).

抗体及びウェスタンブロット法
ウェスタンブロット分析を、前述のようにして行った(Piccoloら、1999年)。簡潔に言えば、タンパク質を、10% NuPage(登録商標)ゲル(Invitrogen)中で分離し、イモビロン(Immobilon)P(登録商標)メンブレン(Millipore)に転写した。スーパーシグナルウェストピコ(Supersignal West−pico)(登録商標)及び−duraHRP基質(Pierce)を用いて、化学発光を可視化させた。抗ヒトp53 DO−1モノクローナル抗体及び抗ラミンポリクローナル抗体は、Santa Cruz Biotechnologyから購入した。抗ホスホSmad3ポリクローナル抗体はCell Signalingから購入した。
Antibodies and Western Blotting Western blot analysis was performed as described previously (Piccolo et al., 1999). Briefly, proteins were separated in 10% NuPage® gel (Invitrogen) and transferred to Immobilon P® membrane (Millipore). Chemiluminescence was visualized using Supersignal West-pico® and -duraHRP substrate (Pierce). Anti-human p53 DO-1 monoclonal antibody and anti-lamin polyclonal antibody were purchased from Santa Cruz Biotechnology. Anti-phospho-Smad3 polyclonal antibody was purchased from Cell Signaling.

ノーザンブロット法
6cmディッシュ中に蒔いた細胞から、トリゾール(Trizol)(Invitrogen)によって全RNAを抽出した。試料当たり10mgの全RNAを、6%ホルムアルデヒド/1%アガロースゲル中に添加して分離させ、ジーンスクリーンプラス(GeneScreenPlus)(PerkinElmer)上に上向き毛細管転写(upward capillary transfer)によってブロットし、紫外線架橋させた。メンブレンを、ULTRAhyb−Oligo溶液(Ambion)を用いて42℃において5時間プレハイブリダイズさせ、42℃において,一晩32P−標識DNAプローブとハイブリダイズさせた。メンブレンを68℃において2×SSC/0.5%SDS溶液で洗浄し、オートラジオグラフィーに暴露した。全プローブを、ランダムプライマー増幅によって得た。Sharp1、サイクリンG2及びフォリスタチンプローブテンプレートは、RZPD ESTから入手した(それぞれ、HU3_p983B0120D、HU3_p983D0140D2及びRZPD EST HU3_p983D0113D2)。GPR87及びADAMTS9プローブは、RT−PCR産物のクローニングによって得た。全てのプローブを、シーケンシングによって検証した。
Northern Blotting Total RNA was extracted by Trizol (Invitrogen) from cells seeded in 6 cm dishes. 10 mg of total RNA per sample is separated by loading in 6% formaldehyde / 1% agarose gel, blotted by upward capillary transfer on GeneScreen Plus (PerkinElmer) and UV crosslinked The The membranes were prehybridized for 5 hours at 42 ° C. with ULTRAhyb-Oligo solution (Ambion) and hybridized with a 32 P-labeled DNA probe at 42 ° C. overnight. Membranes were washed at 68 ° C. with 2 × SSC / 0.5% SDS solution and exposed to autoradiography. All probes were obtained by random primer amplification. Sharp1, cyclin G2 and follistatin probe templates were obtained from RZPD EST (HU3_p983B0120D, HU3_p983D0140D2 and RZPD EST HU3_p983D0113D2, respectively). GPR87 and ADAMTS9 probes were obtained by cloning of RT-PCR products. All probes were verified by sequencing.

RT−PCR
ポリ(A)−RNAは、トリゾール(Invitrogen)による全RNA精製後に、M−MLV逆転写酵素(M−MLV Reverse Transcriptase)(Invitrogen)及びオリゴ−d(T)プライマーでレトロ転写した。標準的なRT−PCRの場合には、各cDNA試料2μlをPCRチューブに等分し、次いでEXTaq用マスターPCRミックス(Finnzymes)を加える。サイクル条件は、94℃で30秒、55℃で30秒、72℃で60秒である(Cordenonsiら、2003年)。全てのPCRプライマーのリストを、表2に示す。
RT-PCR
Poly (A) + -RNA was retrotranscribed with M-MLV Reverse Transcriptase (Invitrogen) and oligo-d (T) primers after total RNA purification with Trizol (Invitrogen). In the case of standard RT-PCR, 2 μl of each cDNA sample is aliquoted into PCR tubes and then master PCR mix for EXTaq (Finnzymes) is added. The cycling conditions are 30 seconds at 94 ° C., 30 seconds at 55 ° C., 60 seconds at 72 ° C. (Cordenonsi et al., 2003). A list of all PCR primers is shown in Table 2.

Figure 2012515538
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DyNAmo HS SYBR Green(Finnzymes)を用いる7500Real−Time PCR System(Applied Biosystems)を使用することによって、サイクリンG2及びGAPDHに関するQ−PCRを行った。   Q-PCR for cyclin G2 and GAPDH was performed by using 7500 Real-Time PCR System (Applied Biosystems) with DyNAmo HS SYBR Green (Finnzymes).

マイクロアレイ分析
MDA shGFP及びshp53細胞を24時間、血清欠乏にし、血清を含まないDMEM/F12中において、未処理のままにしておくか又はTGFβ1(5ng/ml、3時間)で処理した。4つの条件(非処理shGFP、TGFβ処理shGFP、非処理shp53、TGFβ処理shp53)のそれぞれについて、4つのレプリカを作製した(試料計16個)。全RNAを、メーカーの使用説明書に従ってトリゾール(Invitrogen)で抽出した。マイクロアレイハイブリダイゼーションのための試料調製は、Affymetrixジーンチップ(登録商標)発現分析技術マニュアルに記載されたようにして実施した。簡潔に言えば、全RNA15μgを用いて、二本鎖cDNA(Invitrogen)を作製した。ビオチン標識cRNAの合成は、バイオアレイTM高収量TM RNA転写標識キット(ENZO Biochem、New York、NY)を用いて行った。cRNA断片化の長さは、Agilent 2100バイオアナライザー(Bioanalyzer)(Agilent Technologies)を用いて確認した。各群について4つの生物学的mRNA複製物を、Affymetrix ジーンチップ(登録商標)ヒトゲノムHG−U133 Plus 2.0アレイ上でハイブリダイズした。
Microarray analysis MDA shGFP and shp53 cells were serum starved for 24 h and either left untreated or treated with TGFβ1 (5 ng / ml, 3 h) in DMEM / F12 without serum. Four replicas were prepared for each of the four conditions (untreated shGFP, TGFβ-treated shGFP, untreated shp53, TGFβ-treated shp53) (total of 16 samples). Total RNA was extracted with Trizol (Invitrogen) according to the manufacturer's instructions. Sample preparation for microarray hybridization was performed as described in the Affymetrix GeneChip® Expression Analysis Technical Manual. Briefly, 15 μg of total RNA was used to generate double stranded cDNA (Invitrogen). The synthesis of biotin labeled cRNA was performed using the BioarrayTM High YieldTM RNA Transcriptional Labeling Kit (ENZO Biochem, New York, NY). The length of cRNA fragmentation was confirmed using an Agilent 2100 Bioanalyzer (Agilent Technologies). Four biological mRNA replicates for each group were hybridized on Affymetrix GeneChip® Human Genome HG-U133 Plus 2.0 Array.

データ分析は全て、Bioconductorライブラリー及びR統計パッケージを用いてRで行った(http://www.r−project.org./、R Development Core Team、2008年)。具体的には、BioConductorパッケージAffyQCReport及びAffyPLMを、標準Affymetrix品質管理手順に用いた。プローブレベルシグナルは、ロバストなマルチアレイ平均手順rma(Irizarryら、2003年)を用いて、発現値に変換した。RMAにおいて、PM値をバックグラウンド補正し、クオンタイル正規化を用いて正規化し、発現基準を、中央値ポリッシュ集計を用いて計算した。全アレイ中の全対数シグナルの平均標準偏差より低い標準偏差(例えば、0.2)を有するRMAデータをフィルター処理によって除去した。フィルター処理されたデータセットは、更なる分析に使用される22644個のプローブセットをもたらした。異なって発現された遺伝子を、マイクロアレイの有意性分析samr(Tusherら、2001年)を用いて同定した。SAMは、誤発見率(False Discovery Rate)(FDR)を制御しながら、マイクロアレイにおいて有意な遺伝子を検出するための統計的手法である。SAMは、データの重複順列を用いて、任意の遺伝子の発現レベルが生理的状態に有意に関連するかどうかを判定し、有意差はq値、即ち、遺伝子が「異なって発現された」とみなされる最も低い誤発見率によって数値化する(Storey、2002年)。   All data analysis was performed on R using the Bioconductor library and R statistical package (http://www.r-project.org./, R Development Core Team, 2008). Specifically, the BioConductor packages AffyQCReport and AffyPLM were used for standard Affymetrix quality control procedures. Probe level signals were converted to expression values using the robust multi-array averaging procedure rma (Irizarry et al., 2003). In RMA, PM values were background corrected, normalized using quantile normalization, and expression criteria were calculated using median polish aggregation. RMA data with a standard deviation (e.g. 0.2) lower than the average standard deviation of all log signals in the whole array was filtered out. The filtered data set yielded 22644 probe sets used for further analysis. Differentially expressed genes were identified using microarray significance analysis samr (Tusher et al., 2001). SAM is a statistical method to detect significant genes in microarrays while controlling False Discovery Rate (FDR). SAM uses overlapping permutations of the data to determine whether the expression level of any gene is significantly related to the physiological condition, and the significant difference is the q-value, ie, the genes were "differentially expressed". It is quantified by the lowest false positive rate considered (Storey, 2002).

TGFβ標的遺伝子の同定
発現がTGFβで改善されている遺伝子を同定するために、本発明者らはTGFβ処理MDA−MB−231細胞(shGFP又はshp53)の発現プロファイルを、それらの非処理対照と比較し、q値が≦0.1であるそれらの転写物を選択した。この選択は、TGFβ誘導倍率の下限(又は減少)を1.5に設定することによって、更に精密化した。この組合せフィルターを用いて、本発明者らは、非処理MDA−MB−231試料とTGFβ処理MDA−MB−231試料との間で異なって制御された447個の遺伝子を同定することが可能であった。異なって発現された遺伝子は、DAVID(http://david.abcc.ncifcrf.gov/)、京都遺伝子ゲノム百科事典(KEGG、http://www.genome.jp/kegg/)及びNCBI遺伝子データベース(NCBI、http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=gene)に従って機能的に分類した。既知の機能と関連する292個の遺伝子のうち、147個の遺伝子が、細胞運動、浸潤プロセス及び転移に関与することが報告された。変異型p53依存的にTGFβ1によって制御される遺伝子は、shGFP中ではTGFβによる有意な制御を示すと確認されたが、p53欠乏細胞では確認されなかった(q値≦0.1、図3B参照)。得られた5個の遺伝子を、ノーザンブロット分析によって検証した。
Identification of TGFβ Target Genes In order to identify genes whose expression is improved by TGFβ, we compare the expression profile of TGFβ treated MDA-MB-231 cells (shGFP or shp53) with their untreated controls And those transcripts with q values ≦ 0.1 were selected. This selection was further refined by setting the lower limit (or decrease) in TGFβ induction factor to 1.5. Using this combination filter, we are able to identify 447 differentially regulated genes between untreated MDA-MB-231 and TGFβ-treated MDA-MB-231 samples. there were. The differentially expressed genes are DAVID (http://david.abcc.ncifcrf.gov/), Kyoto Gene Genome Encyclopedia (KEGG, http://www.genome.jp/kegg/) and NCBI Gene Database ( Functionally classified according to NCBI, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=gene). Of the 292 genes associated with known functions, 147 genes were reported to be involved in cell motility, invasion processes and metastasis. A gene that is regulated by TGFβ1 in a mutant p53-dependent manner was confirmed to show significant control by TGFβ in shGFP but not in p53-deficient cells (q value ≦ 0.1, see FIG. 3B) . The resulting 5 genes were verified by Northern blot analysis.

実施例1
TGFβへの細胞応答に対する変異型p53の作用。
本発明者らは、TGFβへの細胞応答に対する変異型p53の作用を精査しようと努めた。この目的を達成するために、本発明者らは、ホットスポットp53R175H変異対立遺伝子をコードする誘導発現ベクターによって安定的に再構成されたp53欠損H1299細胞を用いた。P−Smad3の活性化によって判断されるように、この細胞株は、親のH1299に比較して、TGFβに対して同様な応答性を保有していた(図1A)。
Example 1
Effect of mutant p53 on cellular response to TGFβ.
We sought to probe the effects of mutant p53 on cellular responses to TGFβ. To achieve this goal, we used p53 deficient H1299 cells stably reconstituted with an inducible expression vector encoding the hotspot p53R175H mutant allele. As judged by P-Smad3 activation, this cell line possessed similar responsiveness to TGFβ as compared to the parental H1299 (FIG. 1A).

p53R175Hを有するH1299細胞のTGFβ処理により、細胞はその立方上皮形状を捨て、糸状仮足突起及び葉状仮足などの多数の動的突起(dynamic protrusion)を特徴とするより間葉性の表現型を獲得するので、著しい形態変化を引き起こした(図1B)。これらは、親細胞にも野生型p53で再構成された細胞にも存在しなかった(図1B及び図示していないデータ)。変異型p53の発現が、TGFβを受容する細胞に更に遊走性を与えるかどうかを調べるために、本発明者らは創傷アッセイを用いた。創傷アッセイにおいて、細胞は、細胞間接触を破壊し、分極し、ピペット先端部でコンフルエントな培養物をスクラッチすることによって作られた傷に遊走するように誘導される。30時間のTGFβ処理後、親(p53欠損)H1299細胞は十分に遊走しなかったが、p53R175H発現細胞はほとんど完全に傷に浸潤した(図1C)。この作用を増殖のバイアスではなく細胞遊走に帰するために、本発明者らは、BrdUの取り込みを観察し、TGFβ処理対照又は変異型p53発現細胞間に差がないことを見出した(データは示さず)。独立した、細胞運動性の測定手段として、本発明者らは、トランスウェル−遊走アッセイにおいて、親世代のH1299細胞、野生型又は変異型p53再構成H1299細胞の挙動を調べた。図1Dは、変異型p53の発現はTGFβプロ遊走性応答の獲得と一致するが、野生型p53は一致しないことを示している。   Treatment of H1299 cells with p53R175H with TGFβ causes the cells to discard their cubic epithelial shape and display a more mesenchymal phenotype characterized by multiple dynamic projections such as filopodia and lamellipodia As it was acquired, it caused a marked morphological change (FIG. 1B). These were not present in either the parental or wild type p53 reconstituted cells (FIG. 1B and data not shown). To investigate whether expression of mutant p53 confers more chemotaxis to cells that receive TGFβ, we used a wound assay. In a wound assay, cells are induced to break cell-cell contacts, polarize, and migrate to a wound created by scratching a confluent culture with a pipette tip. After 30 hours of TGFβ treatment, parental (p53 deficient) H1299 cells did not migrate well, but p53R175H expressing cells almost completely infiltrated the wound (FIG. 1C). To attribute this effect to cell migration rather than growth bias, we observed BrdU uptake and found that there was no difference between TGFβ-treated control or mutant p53-expressing cells (data shows Not shown). As an independent measure of cell motility, we examined the behavior of parental H1299 cells, wild-type or mutant p53-reconstituted H1299 cells in a transwell-migration assay. FIG. 1D shows that expression of mutant p53 is consistent with gain of the TGFβ pro-migratory response, but wild-type p53 is not.

これらのデータは、変異型p53の獲得を、TGFβ誘導上皮可塑性及び遊走、発現がTGFβ浸潤性に重要な表現型に関連づけている(Gupta及びMassague、2006年)。   These data link acquisition of mutant p53 to a phenotype in which TGFβ induced epithelial plasticity and migration, expression is important for TGFβ infiltration (Gupta and Massague, 2006).

実施例2
インビトロにおいて、変異型p53とTGFβとは共同で乳癌細胞の細胞形状及び浸潤性を制御する。
内在性変異型p53を有する転移癌細胞中における上皮可塑性及び遊走の増大の実際要件を明らかにするために、本発明者らは、浸潤性乳癌の確立されたモデル、MDA−MB−231細胞中で、内在性変異型p53(p53R280K)を安定的にノックダウンした(Arteagaら、1993年;Bandyopadhyayら、1999年;Deckersら、2006年;Paduaら、2008年)。細胞に、shGFP(対照)又はp53を標的とするshRNA(shp53)を発現するレトロウイルスベクターを形質導入し(表1参照)、次いで薬剤選択を行って、陽性のトランスフェクタントを集積した。免疫ブロット法によれば、shp53の発現は、変異型p53タンパク質の内在レベルを>90%減少させた(図2A)。トランスウェル−遊走アッセイにおいて、TGFβは、対照MDA−MB−231細胞において強力なプロ遊走性応答のトリガーとなった。注目すべきことに、この応答は、変異型p53欠乏細胞中では失われていた(図2B)。2つの独立した抗p53 siRNA配列を用いたp53の一過性欠乏時にも、同様な結果が得られた(データは示さず)。1滴のマトリゲル中に埋め込まれると、MDA−MB−231細胞は、TGFβ依存性の分散、細胞外基質分解及び遊走を示し(図2C及び2D)、これはインビボ浸潤性を再現している(Albini、1998年)。本発明者らは、これらの活性には変異型p53の発現が必要であることを見出した。これらのデータは、少なくともインビトロにおいて、変異型p53とTGFβとが協力して、乳癌細胞の細胞形状及び浸潤性を制御することを示唆している。
Example 2
In vitro, mutant p53 and TGFβ jointly control the cell shape and invasiveness of breast cancer cells.
To clarify the practical requirement of increased epithelial plasticity and migration in metastatic cancer cells with endogenous mutant p53, we have established in MDA-MB-231 cells, an established model of invasive breast cancer. Stably knocked down the endogenous mutant p53 (p53R280K) (Arteaga et al., 1993; Bandyopadhyay et al., 1999; Deckers et al., 2006; Padua et al., 2008). Cells were transduced with a retroviral vector expressing shGFP (control) or shRNA targeting p53 (shp53) (see Table 1), followed by drug selection to accumulate positive transfectants. By immunoblot expression, shp53 expression reduced endogenous levels of mutant p53 protein by> 90% (FIG. 2A). In the transwell-migration assay, TGFβ triggered a strong pro-migratory response in control MDA-MB-231 cells. Remarkably, this response was abolished in mutant p53 deficient cells (FIG. 2B). Similar results were obtained upon transient depletion of p53 with two independent anti-p53 siRNA sequences (data not shown). When embedded in a drop of Matrigel, MDA-MB-231 cells show TGF.beta.-dependent scattering, extracellular matrix degradation and migration (FIGS. 2C and 2D), which reproduces in vivo invasiveness (FIG. 2C and 2D). Albini, 1998). We found that these activities require expression of mutant p53. These data suggest that, at least in vitro, mutant p53 and TGFβ cooperate to control the cell shape and invasiveness of breast cancer cells.

実施例3
変異型p53発現は、インビボにおいてTGFβ応答性を効率的な転移拡散の方向に導くのに極めて重要な役割を果たす。
複数の証拠が、インビボにおけるMDA−MB−231細胞の転移拡散が、自己分泌TGFβの制御を受けていることを示している(Arteagaら、1993年;Bandyopadhyayら、1999年;Deckersら、2006年;Paduaら、2008年)。変異型p53がインビボにおいて、TGFβによって促進される悪性挙動に関連した重要性を持つかどうかを試験するために、本発明者らは、免疫不全マウスの乳腺脂肪体にshGFP−又はshp53−MDA−MB−231細胞を注射した。2つの細胞集団は、インビトロでは同様な速度で増殖し(データは示さず)、インビボでは同様な速度及びサイズで原発性腫瘍を形成した(図2E)。これは、MDA−MB−231細胞中の高レベルの変異型p53が、増殖にも原発性腫瘍形成にも必須でないことを示している。移植の6週間後に、マウスを屠殺し、転移性病変の有無を調べた。
Example 3
Mutant p53 expression plays a pivotal role in directing TGFβ responsiveness in an efficient metastatic spread direction in vivo.
Several lines of evidence indicate that metastatic spread of MDA-MB-231 cells in vivo is under the control of autocrine TGFβ (Arteaga et al., 1993; Bandyopadhyay et al., 1999; Deckers et al., 2006). Padua et al., 2008). In order to test whether the mutated p53 has an importance related to the malignant behavior promoted by TGFβ in vivo, we used shGFP- or shp53-MDA- to the mammary fat bodies of immunodeficient mice. MB-231 cells were injected. The two cell populations grew at similar rates in vitro (data not shown) and formed primary tumors at similar rates and sizes in vivo (FIG. 2E). This indicates that high levels of mutant p53 in MDA-MB-231 cells are not essential for growth or primary tumorigenesis. Six weeks after transplantation, mice were sacrificed and examined for metastatic lesions.

同所注射を行ったMDA−MB−231は、肺転移が非常に少ないが、リンパ節には効率的に転移する。転移拡散を数値化するために、本発明者らは、ヒト乳癌における全身性疾患の読み出し情報である、対側リンパ節のコロニー形成を観察した(Singletaryら、2006年)。特筆すべきことに、shGFP細胞を注射したマウスでは、リンパ節転移に関して陰性のスコアを示したのは22匹のうち1匹のみであったのに対して、shp53欠乏腫瘍を保有しているマウスでは、22匹のうち10匹において転移がないままであった(図2F)ことから、変異型p53発現の抑制は、対照細胞と比較した場合に、リンパ節転移の数を大幅に減少させた。   Orthotopically injected MDA-MB-231 has very few lung metastases but effectively metastasizes to the lymph nodes. To quantify metastatic spread, we observed colonization of the contralateral lymph node, a readout of systemic disease in human breast cancer (Singletary et al., 2006). Particularly noteworthy, in mice injected with shGFP cells, only one mouse out of 22 showed a negative score for lymph node metastasis, whereas mice carrying shp53-deficient tumors Since, in 10 of 22 mice remained metastatic free (Figure 2F), suppression of mutant p53 expression significantly reduced the number of lymph node metastases when compared to control cells .

変異型p53を浸潤性に関連づけるこれらの結果をインビボで裏付けるために、本発明者らは、ヌードマウスに対照及びshp53−MDA−MB−231を静脈注射した。独立した2つのクローンを用いて、本発明者らは、変異型p53の欠乏が、肺へのコロニー形成に対して顕著な影響を及ぼし、転移小結節を数及びサイズにおいて明白に減少させる(図2G〜2I)ことを見出した。このように、変異型p53発現は、TGFβ応答性を効率的な転移拡散の方向に導くのに極めて重要な役割を果たしている。   To corroborate these results in vivo that associate mutant p53 with invasiveness, we injected nude mice with a control and shp53-MDA-MB-231 intravenously. Using two independent clones, we show that depletion of mutant p53 has a marked effect on colonization of the lungs and a marked reduction in metastatic nodules in number and size (Figure 2G-2I) were found. Thus, mutant p53 expression plays a crucial role in directing TGFβ responsiveness in the direction of efficient metastatic spread.

実施例4
変異型p53及びTGFβによって同時制御される遺伝子セットの同定。
次に、本発明者らは、変異型p35及びTGFβが浸潤及び転移を制御する特異遺伝子発現プログラムを精査しようと努めた。この遺伝子セットを同定するために、本発明者らは、対照及び変異型p53欠乏MDA−MB−231細胞のTGFβトランスクリプトームプロファイルを比較した。本発明者らは、TGFβが400個を超える遺伝子を制御する可能性があることを見出した。それらの大多数は、変異型p53の存在には依存せずに発現された。
Example 4
Identification of gene sets co-regulated by mutant p53 and TGFβ.
Next, we sought to scrutinize specific gene expression programs in which mutant p35 and TGFβ control invasion and metastasis. To identify this set of genes, we compared the TGFβ transcriptome profiles of control and mutant p53 deficient MDA-MB-231 cells. We found that TGFβ could regulate more than 400 genes. The majority of them were expressed independently of the presence of mutant p53.

変異型p53非依存性標的の中のいくつかは、PAI1/SERPINE1、JunB及びSmad7などの直接的なSmad標的として既に文献記載されていた(Massague及びGomis、2006年)。更に、肺又は骨特異的転移に関連する遺伝子(ANGPTL4、NEDD9、IL11及びCTGF)(Paduaら、2008年)を含めて、一般的な上皮性「TGFβ応答分類指標(response classifier)」に既に関連づけられている多くの遺伝子も発見された。これらの標的の同定の成功は、TGFβ誘導悪性腫瘍において重要な役割を果たす可能性がある新規遺伝子を同定する本発明者らの手法を検証した。興味深いことに、本発明者らは、細胞の運動、浸潤又は転移に関与していると既にみなされている147個の遺伝子に注目した(図3A及び示していないデータ)。   Some of the mutated p53 independent targets were already described in the literature as direct Smad targets such as PAI1 / SERPINE1, JunB and Smad7 (Massague and Gomis, 2006). In addition, genes related to lung or bone specific metastasis (ANGPTL4, NEDD9, IL11 and CTGF) (Padua et al., 2008) have already been linked to the general epithelial "TGF beta response classifier", including Many genes that have been found were also found. The successful identification of these targets validated our approach to identifying novel genes that may play an important role in TGFβ induced malignancy. Interestingly, we focused on 147 genes already considered to be involved in cell motility, invasion or metastasis (FIG. 3A and data not shown).

しかし、TGFβは、その前転移機能(pro−metastatic function)の発揮に、変異型p53の存在を必要とする。したがって、本発明者らは、変異型p35及びTGFβによって同時制御されるはるかに小さい遺伝子セットに限定して着目した。特筆すべきことに、これに必要だったのはわずか5個の遺伝子、Sharp1/DEC2/BHLHB3/BHLHE41、サイクリンG2/CCNG2、ADAMTS9、フォリスタチン及びGPR87である(図3B及び3C参照)。特に、本発明者らは、変異型p53を介してTGFβによって負に制御される2つの候補転移抑制因子、Sharp1及びCylinG2に着目した(図3D)。Sharp1は、ID−タンパク質に類似した(即ち、MyoD阻害アッセイにおいて)阻害性の塩基性ヘリックスループヘリックスである(Liら、2003年)が、その生物学的役割はその他の点ではほとんど不明である。サイクリンG2は、非定型「阻害性」サイクリンとみなされるが、微小管細胞骨格の動態に影響を与える可能性もある。興味深いことに、サイクリンG2は、細胞分裂の間に、母中心小体(centriole)を取り囲む中心体(centrosome)との会合によって、非対称的に受け継がれる(Arachchige Donら、2006年)。   However, TGFβ requires the presence of mutant p53 to exert its pro-metastatic function. Therefore, we focused on the much smaller set of genes co-regulated by mutant p35 and TGFβ. Notably, only five genes were required for this, Sharp1 / DEC2 / BHLHB3 / BHLHE41, cyclin G2 / CCNG2, ADAMTS9, follistatin and GPR87 (see FIGS. 3B and 3C). In particular, we focused on two candidate metastasis suppressors, Sharp1 and CylinG2, which are negatively regulated by TGFβ via mutant p53 (FIG. 3D). Sharp 1 is an inhibitory basic helix loop helix similar to ID-proteins (ie in the MyoD inhibition assay (Li et al., 2003), but its biological role is otherwise largely unknown . Cyclin G2 is considered an atypical "inhibitory" cyclin, but may also influence the dynamics of the microtubule cytoskeleton. Interestingly, cyclin G2 is inherited asymmetrically by association with centrosomes that surround the centriole during cell division (Arachchige Don et al., 2006).

実施例5
同定された遺伝子セットのインビトロにおける生物学的検証。
これらの遺伝子を変異型p53/TGFβ経路のエフェクターとして機能的に検証するために、本発明者らは、エピスタシス実験を行い、Sharp1又はサイクリンG2の欠乏が、p53欠乏細胞においてTGFβ誘導遊走をレスキューできるかどうかを試験した。図3Eに示されるように、Sharp1又はサイクリンG2のsiRNA媒介ノックダウンは、shp53 MDA−MB−231においてTGFβ依存性プロ遊走活性を回復させる(図3Eのレーン3及び4とレーン2とを比較)。したがって、これらの分子は、TGFβ前浸潤性応答に拮抗して、転移抑制因子として作用する。インビトロにおいて浸潤挙動に拮抗するのに必須の遺伝子を同定した後、本発明者らは、転移抑制因子としてのそれらの臨床的関連性を解明しようと努めた。ヒトの原発性腫瘍の最近のトランスクリプトームプロファイリングは、高い転移リスク及び低い無病生存率を予測する遺伝子一式又は「シグネチャー」を同定した(Fanら、2006年;van’t Veerら、2002年)。原発性腫瘍におけるSharp1及びサイクリンG2の検出が生物学的に有意義であるならば、これらの遺伝子の発現減少は臨床転帰不良と関連づけられることが予想される可能性がある。意外なことに、Sharp1及びサイクリンG2は、乳癌転移の既知のシグネチャー、即ち70遺伝子シグネチャー、再発スコアなどには含まれない(Fanら、2006年)。
Example 5
In vitro biological validation of identified gene sets.
To functionally validate these genes as effectors of the mutant p53 / TGFβ pathway, we performed epistasis experiments and Sharp1 or Cyclin G2 deficiency can rescue TGFβ-induced migration in p53 deficient cells It was tested. As shown in FIG. 3E, siRNA-mediated knockdown of Sharp1 or cyclin G2 restores TGF.beta.-dependent promigration activity in shp53 MDA-MB-231 (compare lanes 3 and 4 with lane 2 in FIG. 3E) . Thus, these molecules antagonize the TGFβ pre-invasive response to act as a metastasis suppressor. After identifying the genes essential to antagonize invasion behavior in vitro, we sought to elucidate their clinical relevance as metastasis suppressors. Recent transcriptome profiling of human primary tumors has identified a set of genes or "signatures" that predicts high risk of metastasis and low disease-free survival (Fan et al., 2006; van't Veer et al., 2002) . If the detection of Sharp1 and cyclin G2 in primary tumors is biologically relevant, reduced expression of these genes may be expected to be associated with poor clinical outcome. Surprisingly, Sharp1 and cyclin G2 are not included in the known signatures of breast cancer metastasis, ie the 70 gene signature, recurrence score etc. (Fan et al., 2006).

実施例6
統計分析及び他の遺伝子セットとの比較による、同定された遺伝子セットの予後値の検証。
乳癌データセット
Sharp1及びサイクリンG2の予後値を評価するために、本発明者らは6つの異なるデータセットを収集した(表3)。各データセットについて、本発明者らは、生存率分析を行い、最小シグネチャーが臨床的に異なる群に患者を分類できるかどうかを試験した。各データセットを、互いに独立して処理して、種々の研究間の最初の差(例えば、患者コホート、マイクロアレイタイプ、試料処理プロトコール)を維持した。
Example 6
Verification of prognostic value of identified gene sets by statistical analysis and comparison with other gene sets.
Breast Cancer Datasets To evaluate the prognostic value of Sharp1 and cyclin G2, we collected 6 different data sets (Table 3). For each data set, we performed survival analysis to test whether the minimal signature could classify patients into clinically different groups. Each data set was processed independently of one another to maintain the initial differences between the different studies (eg, patient cohort, microarray type, sample processing protocol).

Sharp1及びサイクリンG2(最小シグネチャー、MS)の予後値を評価するために、本発明者らは、利用可能な遺伝子発現データセットを利用して、900個までの原発乳癌を、生存率及び遠隔再発を含む関連臨床データと共にまとめた。   To assess the prognostic value of Sharp1 and cyclin G2 (minimal signature, MS), we utilized up to 900 primary breast cancers for survival and distant recurrence using available gene expression data sets Together with relevant clinical data, including

Figure 2012515538
Figure 2012515538

本発明者らは、乳癌遺伝子発現データセットを臨床情報と共にGene Expression Omnibus(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/GEO/)、スタンフォードマイクロアレイデータベース(http://genome−www5.stanford.edu/)、又は著者の個人的ウェブページ(http://microarray−pubs.stanford.edu/wound_NKI/explore.html)からダウンロードした。   We combined breast cancer gene expression data sets with clinical information Gene Expression Omnibus (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/GEO/), Stanford microarray database (http: //genome-www5.stanford Or from the author's personal web page (http://microarray-pubs.stanford.edu/wound_NKI/explore.html).

表3は、データセット及びそれらのソースの完全なリストを表している。EMC、MSK及びNKIの研究を除き、全ての試料について生データ(例えば、CELファイル)を入手できた。全ての分析試料について詳細な臨床情報を獲得できた。データセットは、Affymetrix及びデュアルチャンネルcDNAマイクロアレイプラットフォームの両者を含んでいた。全てのAffymetrixデータは、同じHG−U133Aプラットフォームに由来するので、Affymetrixジーンチップアレイの種々の作製にわたってプローブセットをマッピングする方法は必要なかった。CELファイルを入手できる場合には、RMAアルゴリズムを用いて強度シグナルから発現値を生成し、値をバックグラウンド補正し、クオンタイル正規化を用いて正規化し、中央値ポリッシュ集計を用いて発現基準を計算した。EMC、MSK及びNKIの研究の場合は、データはダウンロードしたまま用いた。具体的には、EMC及びMSKデータセットにおいては、発現値は、Affymetrix MAS 5.0アルゴリズムを用いて計算した。Affymetrix HG−U133Aアレイにおいて、サイクリンG2は3つのプローブセット(202769_at、202770_s_at及び211559_s_at)によって表され、Sharp1はプローブセット221530_s_atのみによって表される。   Table 3 presents a complete list of data sets and their sources. Raw data (eg, CEL files) were available for all samples, except for the EMC, MSK and NKI studies. Detailed clinical information could be obtained for all analysis samples. The data set included both Affymetrix and a dual channel cDNA microarray platform. As all Affymetrix data were derived from the same HG-U133A platform, there was no need for a method to map probe sets across the various generations of Affymetrix gene chip arrays. If a CEL file is available, use the RMA algorithm to generate expression values from the intensity signal, background correct the values, normalize using quantile normalization, and calculate expression criteria using median polish aggregation did. For EMC, MSK and NKI studies, data were used as downloaded. Specifically, in the EMC and MSK data sets, expression values were calculated using the Affymetrix MAS 5.0 algorithm. In the Affymetrix HG-U133A array, cyclin G2 is represented by three probe sets (202769_at, 202770_s_at and 211559_s_at), and Sharp 1 is represented by probe set 221530_s_at only.

NKIデータセットに用いるAgilent、Rosetta Inpharmaticsアレイは、サイクリンG2に対しては単一のプローブを有するが、Sharp1に対してはプローブを含まない。   The Agilent Rosetta Inpharmatics array used for the NKI data set has a single probe for cyclin G2 but no probe for Sharp1.

最小シグネチャー分類
Sharp1及びサイクリンG2の高い又は低い同時発現スコアによって2つの試料群を同定するために、本発明者らは、Sharp1及びサイクリンG2の標準化発現レベルを集計して平均値0の合計スコアを出すことによって、分類規則を定義した。
Minimal Signature Classification In order to identify two sample groups by high or low co-expression score of Sharp1 and cyclin G2, we aggregate normalized expression levels of Sharp1 and cyclin G2 and sum score of mean 0 Defined the classification rules.

次に、腫瘍を、合計スコアが負である場合には最小シグネチャー低に分類し、合計スコアが正である場合には最小シグネチャー高に分類した。

Figure 2012515538

Figure 2012515538

前記式中、
Figure 2012515538

は、試料i中のSharp1及びサイクリンG2の発現レベルであり、
Figure 2012515538

は、データセット全体にわたって計算されたSharp1及びサイクリンG2の推定平均値及び推定標準偏差値である。 The tumors were then classified as minimal signature low if the total score is negative and as minimal signature high if the total score is positive.
Figure 2012515538

Figure 2012515538

In the above formula,
Figure 2012515538

Is the expression level of Sharp1 and cyclin G2 in sample i,
Figure 2012515538

Is the estimated mean and estimated standard deviation of Sharp1 and cyclin G2 calculated across the data set.

Stockholm、NCI及びUppsalaの研究については、RMAから得られた発現値に基づくこの分類を適用した。一方、EMC及びMSKについては、発現値はダウンロードしたまま使用している。EMCデータセットについては、発現データは対数変換(log2−transform)してある。   For the Stockholm, NCI and Uppsala studies, this classification was applied based on the expression values obtained from RMA. On the other hand, for EMC and MSK, expression values are used as downloaded. For the EMC data set, expression data is log2-transformed.

NKIデータセットについては、試料は、サイクリンG2データのみに基づいて、高群及び低群に分類しなければならなかった。   For the NKI data set, samples had to be classified into high and low groups based only on cyclin G2 data.

サイクリンG2発現レベルの適切な閾値を決定するために、本発明者らは臨床パラメーターを用いて、臨床転帰良好な患者、即ち、少なくとも5年の追跡後に転移のないままであるリンパ節陰性の患者の割合を数値化した(van’t Veerら、2002年)。試料の約31%(295個の腫瘍のうち92個)がこれらの基準を満たしたので、サイクリンG2発現値の69番目のパーセンタイル(即ち、0.078)を、高群又は低群への腫瘍分類にカットオフとして用いた。所与の試料のサイクリンG2発現レベルがサイクリンG2値の69番目のパーセンタイルよりも高い場合には試料を最小シグネチャー高と称し、そうでない場合には、最小シグネチャー低と称した。この選択の背後にある論理的根拠は、患者の約31%が最小シグネチャー高に分類されると予想されたことである。   In order to determine the appropriate threshold of cyclin G2 expression levels, we use clinical parameters to achieve good clinical outcome, ie, node-negative patients who remain metastasis free after at least 5 years of follow-up. Was quantified (van't Veer et al., 2002). As approximately 31% of the samples (92 out of 295 tumors) met these criteria, the 69th percentile of cyclin G2 expression values (ie, 0.078) could be tumor in the high or low group Used as a cutoff for classification. If the cyclin G2 expression level of a given sample was higher than the 69th percentile of cyclin G2 value, the sample was referred to as minimal signature high, otherwise it was referred to as minimal signature low. The rationale behind this choice is that approximately 31% of patients were expected to be classified as minimum signature height.

試料はまた、目的変数なしのクラスタリング法(Pollard、2005年)を用いてSharp1及びサイクリンG2の発現レベルに基づいて、最小シグネチャー高群及び最小シグネチャー低群に分類した。   Samples were also classified into minimal signature high groups and minimal signature low groups based on expression levels of Sharp1 and cyclin G2 using clustering methods without objective variables (Pollard, 2005).

特に、MSK及びEMCデータセットの分類にはそれぞれ、ユークリッド距離及び完全又はWard連結基準を用いる凝集型クラスタリングを用い、NCI試料にはユークリッド距離を用いる分割型クラスタリング(diana)を適用し、Stockholm及びUppsalaデータセットにk平均パーティショニングアルゴニズム(k−means partitioning algorithm)を用いた。NKI試料には、サイクリンG2についての遺伝子発現データしか入手できないので、クラスタリング法は適用しなかった。   In particular, classification of MSK and EMC data sets uses aggregation type clustering with Euclidean distance and full or Ward connection criterion respectively, and NCI samples apply division type clustering (Diana) with Euclidean distance, Stockholm and Uppsala The k-means partitioning algorithm was used for the data set. The clustering method was not applied to NKI samples as only gene expression data for cyclin G2 is available.

本発明者らは、分析するデータセット全てについて最小シグネチャー及び70遺伝子シグネチャーの成績(performance)を比較した。NKI以外の全てのデータセットはAffymetrixアレイに由来するので、本発明者らはまず、70遺伝子シグネチャーをAffymetrixプローブセットにマッピングし、次いで、48個の固有のEntrezGene IDに相当する、Affymetrix U133Aプラットフォーム中の75プローブセットへのNKIの70遺伝子予後不良シグネチャーマップを得た。シグネチャーを構成する遺伝子数のこのような減少を考慮し及び本発明者らが異なる患者分類モデルを用いた事実を踏まえて、本発明者らは、数の減少した遺伝子リストに基づいて作成された異なるモデル(即ち、目的変数なしのクラスタリング)の予後成績が、全シグネチャーに基づくvan’t Veerのモデルの予後成績と同様であるかどうかを検証した。したがって、本発明者らは、Affymetrix及びRosettaプラットフォームの両者に存在する48個の固有の遺伝子と、目的変数なしのクラスタリングに基づく分類モデルとを用いて、NKI試料を分類した。2002年にvan’t Veerらによって及び2005年にMinnらによって既に報告された成績に一致して、本発明者らは、数の減少したシグネチャーへの目的変数なしのクラスタリングの使用が、分類指標の成績にほとんど影響を与えていないことを見出した。したがって、他の全てのデータセット中の試料を、この数の減少した70遺伝子シグネチャー及び目的変数なしのクラスタリングを用いて2つの群に分類した。特に、Stockholmの研究には、Wardアルゴリズム(Ward、1963年)に基づく凝集型階層モデルを用い、Uppsala及びECMの研究はPAMアルゴニズム(Kaufman及びRousseeuw、1990年)を用いて分類した。最後に、MSKの研究に関しては、本発明者らは、Minnら(2005年)によって示された分類を用いた。   We compared the performance of the minimum signature and the 70 gene signature for all data sets analyzed. Since all datasets except NKI are from the Affymetrix array, we first map the 70 gene signature to the Affymetrix probe set, then in the Affymetrix U133A platform, which corresponds to the 48 unique EntrezGene IDs. We obtained a 70-gene poor prognostic signature map of NKI to 75 probe sets. Given this reduction in the number of genes that make up the signature, and in light of the fact that we used a different patient classification model, we have been generated based on the reduced number of gene lists It was verified whether the prognostic outcome of different models (ie clustering without objective variables) was similar to that of the van't Veer model based on all signatures. Therefore, we classified NKI samples using the 48 unique genes present on both the Affymetrix and Rosetta platforms and a classification model based on clustering without objective variables. Consistent with the results already reported by van't Veer et al. In 2002 and by Minn et al. In 2005, we use the clustering without objective variables to a reduced number of signatures as a classification indicator I found that it had little influence on my grades. Thus, samples in all other data sets were classified into two groups using this number of reduced 70 gene signatures and clustering without objective variables. In particular, in Stockholm's work, a cohesive hierarchical model based on Ward's algorithm (Ward, 1963) was used, and Uppsala and ECM's work was classified using PAM algorithm (Kaufman and Rousseeuw, 1990). Finally, for MSK studies, we used the classification presented by Minn et al. (2005).

生存率分析
最小シグネチャーの予後値を評価するために、本発明者らは、Kaplan−Meier法(Prentice、1978年)を用いて、患者が高群又は低群のいずれに属するかに従って、患者に転移がないままである(MSK及びNKI)、腫瘍再発がないままである(Stockholm及びNCI)及び癌の疾患がないままである(Uppsala)可能性を推定した。これらの研究成果を確認するために、生存率曲線を、ログランク検定又はマンテル−ヘンツェル(Mantel−Haenszel)検定(Harrington及びFleming、1982年)を用いて、即ち、最小シグネチャー高の生存率を裏付ける片側対立仮説に対比して、差のない帰無仮説を検定して、比較した。P値は、標準漸近正規分布(standard normal asymptotic distribution)に従って計算し、ボンフェローニ−ホルム(Bonferroni−Holm)の逐次多重検定法(Dudoit、2003年)に従って補正を行って、族当たりの過誤率(family−wise error rate)を制御した。合計スコアを用いて定義される最小シグネチャー高群と最小シグネチャー低群とを比較した場合、補正p値は全て、有意水準α=0.05で有意であった。クラスタリング法を用いて定義される最小シグネチャー高群及び最小シグネチャー低群について繰り返した同じ生存率分析でも同様な結果が得られ、p値は、Stockholmでは0.00026、NCIでは0.00083、EMCでは0.0251、Uppsalaでは0.0025、MSKでは0.00887であった。
Survival Analysis To assess the prognostic value of the minimal signature, we use the Kaplan-Meier method (Prentice, 1978) to identify patients according to whether they belong to high or low groups. The possibility of metastasis remaining (MSK and NKI), tumor recurrence remaining (Stockholm and NCI) and cancer disease remaining (Uppsala) was estimated. To confirm the outcome of these studies, survival curves are validated using Log-rank test or Mantel-Haenszel test (Harrington and Fleming, 1982), ie to support the survival of the smallest signature high. The null hypothesis with no difference was tested and compared against the one-sided alternative hypothesis. P values are calculated according to standard normal asymptotic distribution, corrected according to Bonferroni-Holm's sequential multiple test method (Dudoit, 2003), and the error rate per family ( Control family-wise error rate). All corrected p-values were significant at the significance level α = 0.05 when comparing the minimum signature high group and the minimum signature low group defined using the total score. Similar results are obtained with the same survival analysis repeated for the minimum signature high group and the minimum signature low group defined using the clustering method, with p values of 0.00026 for Stockholm, 0.00083 for NCI, for EMC It was 0.0251, 0.0025 for Uppsala, and 0.00887 for MSK.

最後に、生存率分析を、高群及び低群に割り付けられた試料のサブセットに適用し、Nottinghamスケールによって中等度(グレード2)に分類した。この場合も、族当たりの過誤率をα=0.05に制御することによって、全ての帰無仮説は棄却された。NCIデータセットについては、グレード2の腫瘍の無再発生存率曲線は低分化のグレード3の腫瘍の曲線と統計的に有意差がなかったので、この分析は実施できなかった。Nottinghamスケールによる腫瘍の分類に関する情報は、MSK及びEMCデータセットにおいては有効でない。   Finally, survival analysis was applied to a subset of samples assigned to high and low groups and classified as moderate (grade 2) by the Nottingham scale. Again, by controlling the error rate per family to α = 0.05, all null hypotheses were rejected. For the NCI data set, this analysis could not be performed as the recurrence free survival curve for grade 2 tumors was not statistically significantly different from the curve for poorly differentiated grade 3 tumors. Information on classification of tumors by the Nottingham scale is not valid in the MSK and EMC data sets.

結論
各データセットにおいてSharp1及びCylcinG2の発現がそれぞれ高レベル及び低レベルの2つの腫瘍群を定義した(図4)後に、単変量のKaplan−Meier生存率分析を用いて検定を行った場合、特筆すべきことに、低レベルの最小シグネチャーを発現する群は、「高」群に比較して再発をきたす確率が有意に高かったことが発見された(p値は、データセットに応じて、0.02〜3E−05の範囲であった)。
Conclusion After defining two tumor groups with high and low levels of Sharp1 and CylcinG2 expression respectively in each data set (Figure 4), the test was performed using univariate Kaplan-Meier survival analysis. It should be found that groups expressing low level minimal signatures were found to have a significantly higher probability of relapse compared to the 'high' group (p values are 0 depending on the data set) 0.2-3 E-05).

興味深いことに、臨床転帰による患者の層別化において、MSは70遺伝子プロファイルに遜色ない機能を示した(図4)。   Interestingly, in stratification of patients by clinical outcome, MS showed a function comparable to the 70 gene profile (Figure 4).

Sharp1及びサイクリンG2の発現は、これらのアッセイにおける最小シグネチャーの予測力に対して相乗的であり、骨及び肺への遠隔転移リスクのいずれにも関連する(図5)。それでも、Sharp1発現データが有効でない、NKIデータセット(295個の腫瘍)(Fanら、2006年)などの患者のデータセットにおいては、サイクリンG2のみに基づく層別化が、依然として転移を予測する(図6参照)。   The expression of Sharp1 and cyclin G2 is synergistic with the predictive power of the minimal signature in these assays and is associated with both distant bone and lung metastatic risk (FIG. 5). Nevertheless, in patient datasets such as the NKI dataset (295 tumors) (Fan et al., 2006) where Sharp1 expression data is not valid, stratification based solely on cyclin G2 still predicts metastasis ( See Figure 6).

Cox比例ハザードモデルを用いた多変量分析
最小シグネチャーの予後値を更に評価するために、本発明者らは、National Cancer Institute(Sotiriouら、2006年)からの187個の腫瘍のデータセットについて多変量のCox比例ハザード分析を行った。特に、NCIの研究からの187個の腫瘍に関する再発リスクを、Cox比例ハザード回帰モデリング(Cox、1972年)によって調べた。
Multivariate analysis using the Cox proportional hazards model To further evaluate the prognostic value of the minimal signature, we used a multivariate data set of 187 tumors from the National Cancer Institute (Sotiriou et al., 2006). Cox proportional hazard analysis was conducted. In particular, the relapse risk for 187 tumors from the NCI study was examined by Cox proportional hazards regression modeling (Cox, 1972).

生存率と、最小シグネチャー予測因子及び臨床診療に一般に使用される他の予測因子(腫瘍直径、エストロゲン受容体の状態(ER 陽性対陰性)、リンパ節の状態(陽性耐陰性)、腫瘍グレード(グレード2対グレード1及びグレード3対グレード1)及び治療状況(タモキシフェン有対無)を含む)との相関を具体的に調べた。   Survival rates and minimal signature predictors and other predictors commonly used in clinical practice (tumor diameter, estrogen receptor status (ER positive vs. negative), lymph node status (positive negative tolerance), tumor grade (grade) The correlation with 2 vs grade 1 and grade 3 vs grade 1) and treatment status (including tamoxifen with vs. no) was specifically examined.

本発明者らは、最初に臨床的変数のみを用いることによって(モデル1)、次いで最小シグネチャー予測因子を加えることによって(モデル2)、Cox比例ハザード回帰モデルに当てはめた。結果を表4及び5に示す。これらの表から、最小シグネチャーが依然として無転移生存率の有意な予測因子であり、したがって、標準的な臨床的予測因子によってもたらされる以上の新しい予後情報を加えたことが示される。   We fitted a Cox proportional hazards regression model by first using only clinical variables (Model 1) and then adding a minimal signature predictor (Model 2). The results are shown in Tables 4 and 5. These tables show that the minimal signature is still a significant predictor of metastasis-free survival and thus has added new prognostic information beyond that provided by standard clinical predictors.

表4 Cox比例ハザードモデルを用いた、NCIデータセットに関する再発リスクの多変量分析
モデル1において、腫瘍サイズ及びグレード2(対グレード1)の共変量は、α=0.05において統計的に有意な係数を有する。しかし、最小シグネチャーを組み込んだ場合(モデル2)、全ての他の共変量を一定に保ちながら、「低」群に割り当てると、再発ハザードが平均してe0.706=2.026倍、有意に増加し、即ち、新しい予後情報を加える。
Table 4 Multivariate Analysis of Relapse Risk for NCI Datasets Using Cox Proportional Hazards Model In Model 1, tumor size and grade 2 (vs. grade 1) covariates are statistically significant at α = 0.05 It has a coefficient. However, when incorporating the minimal signature (Model 2), reassignment to the “low” group while keeping all other covariates constant, relapse hazards on average e 0.706 = 2.026, significant Increase, ie add new prognostic information.

モデル1 臨床的変数のみを用いた多変量分析
モデル1は、n=159の観察結果を用いて得た。その残差逸脱度(即ち、−部分対数尤度×2)はRD1=492.8774に等しい。
Model 1 Multivariate Analysis Using Only Clinical Variables Model 1 was obtained using n = 159 observations. The residual deviance (i.e.-partial log likelihood x 2) is equal to RD1 = 492.8774.

Figure 2012515538
Figure 2012515538

モデル2 臨床的変数及び最小シグネチャーを用いた多変量分析
モデル2は、n=159の観察結果を用いて得た。その残差逸脱度(即ち、−部分対数尤度×2)はRD2=486.8369に等しい。
Model 2 Multivariate Analysis with Clinical Variables and Minimal Signatures Model 2 was obtained using n = 159 observations. The residual deviance (i.e.-partial log likelihood x 2) is equal to RD2 = 486.8369.

Figure 2012515538
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モデル1とモデル2とを比較して、最小シグネチャーが臨床的変数以上の追加の予後情報を加えるかどうかを評価できる。特に、これは、モデル2(RD2=486.8369)の残差逸脱度からモデル1(RD1=492.8774)の残差逸脱度を差し引き、この差(RD1−RD2=6.04043)を自由度1のχ二乗分布に対比して検定することによって、得られる。この差は自由度1のχ二乗分布の0.95クオンタイルを超える(p値=0.01398)ので、最小シグネチャーは無再発生存率の有意な予測因子であり、標準的な臨床的予測因子以上の新しい予後情報を加える。   Model 1 and Model 2 can be compared to assess whether the minimal signature adds additional prognostic information above clinical variables. In particular, it subtracts the residual deviance of model 1 (RD1 = 492.8774) from the residual deviance of model 2 (RD2 = 486.8369) and frees this difference (RD1-RD2 = 6.04043) It is obtained by testing against a power-of-one-squared distribution. Because this difference exceeds the 0.95 quantile of the one-degree-of-freedom distribution (p-value = 0101398), the minimal signature is a significant predictor of relapse-free survival and is above the standard clinical predictor Add new prognostic information.

Figure 2012515538
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更に、最小シグネチャーは、多変量モデルだけでなく、任意の単一の臨床的予測因子を用いて作成された任意のモデルにも予後値を加える。実際、単一の臨床的変数及び最小シグネチャー(例えば、腫瘍直径+最小シグネチャー)を用いて得られたモデルの残差逸脱度と、1つの臨床的変数のみを用いて得られたモデルの残差逸脱度との差は、いずれの臨床的予測因子の場合も有意である。   Furthermore, the minimal signature adds prognostic value not only to multivariate models, but also to any models created using any single clinical predictor. In fact, the residual deviation of the model obtained with a single clinical variable and a minimal signature (eg tumor diameter + minimal signature) and the residual of the model obtained with only one clinical variable The difference in deviance is significant for any clinical predictor.

前記データから、本発明が、転移リスクを評価するための追加的な予後診断ツールを提供し、したがって、補助療法が有効な患者を特定することが確認された。   From the data, it was confirmed that the present invention provides an additional prognostic tool to assess the risk of metastasis, thus identifying patients for whom adjuvant therapy is effective.

更に、好適例は、腫瘍の大部分に相当し、予後が不確かな、Nottinghamスケールによって中程度(グレード2)に分類される腫瘍(Ivshinaら、2006年)である。複数の独立したデータセットのグレード2の腫瘍に適用する場合、最小シグネチャーはこれらの患者を、それぞれグレード1及びグレード3に相当する転帰を有する2つ群に分割した(図7)。この結果は、全ての他の、更に複雑な分子的方法によっては得られなかったものであり、したがって本発明に特有である。   Furthermore, a preferred example is a tumor (Ivshina et al., 2006) classified as moderate (grade 2) by the Nottingham scale, which represents the majority of the tumor and has uncertain prognosis. When applied to grade 2 tumors from multiple independent data sets, the minimal signature divided these patients into two groups with outcomes corresponding to grade 1 and grade 3 respectively (Figure 7). This result was not obtained by all other more complex molecular methods and is therefore unique to the present invention.

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Claims (21)

試料中のサイクリンG2(遺伝子ID=901)の遺伝子発現レベルを単独で又はSharp1(遺伝子ID=79365)の遺伝子発現レベルと組み合わせて検出するステップを含む、乳癌患者の再発リスクの評価方法。   A method for assessing the risk of recurrence of a breast cancer patient, comprising the step of detecting the gene expression level of cyclin G2 (gene ID = 901) alone or in combination with the gene expression level of Sharp 1 (gene ID = 79365) in a sample. 前記検出が、シグナルを測定するステップと、それを取得するステップとを含む、請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein said detecting comprises measuring a signal and acquiring it. 未知試料中のサイクリンG2単独のシグネチャースコア又は好ましくはサイクリンG2及びSharp1の両方のシグネチャースコアを計算するステップを更に含み、前記シグネチャースコアが
Figure 2012515538

[式中、
サイクリンG2を単独で用いる場合にはK=1であり、サイクリンG2及びSharp1の両方を用いる場合にはK=2であり、
Figure 2012515538

は未知試料i中のサイクリンG2又はSharp1の発現レベルであり、
Figure 2012515538

はそれぞれ、病歴が知られている乳癌患者母集団における、サイクリンG2発現レベルの単独の又はSharp1発現レベルと組み合わされた推定平均値及び推定標準偏差値を表す]
と定義され、0以下のシグネチャースコアが乳癌再発リスクの増大を示す、請求項1又は2に記載の方法。
Calculating the signature score of cyclin G2 alone or preferably both cyclin G2 and Sharp 1 in an unknown sample, said signature score
Figure 2012515538

[In the formula,
K = 1 if cyclin G2 is used alone, K = 2 if both cyclin G2 and Sharp1 are used,
Figure 2012515538

Is the expression level of cyclin G2 or Sharp1 in unknown sample i,
Figure 2012515538

Respectively represent estimated mean and estimated standard deviation values of cyclin G2 expression levels alone or in combination with Sharp1 expression levels in a breast cancer patient population of known history.
3. A method according to claim 1 or 2, defined as: and wherein a signature score of 0 or less indicates an increased risk of breast cancer recurrence.
前記検出が、分子的手段及び/又は免疫学的手段によって実施される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein said detection is performed by molecular and / or immunological means. 前記分子的手段が、PCR、マイクロアレイ分析、ディープシーケンシング、ノーザンブロットからなる群から選択される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the molecular means is selected from the group consisting of PCR, microarray analysis, deep sequencing, Northern blot. 前記PCRが、リアルタイムPCR又は定量的PCRである、請求項5に記載の方法。   The method according to claim 5, wherein the PCR is real time PCR or quantitative PCR. 前記試料が、乳癌生検材料又は前記乳癌生検材料から単離された核酸である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the sample is a breast cancer biopsy material or a nucleic acid isolated from the breast cancer biopsy material. 取得シグナルを品質管理するステップと、
シグナルを正規化するステップと、
任意選択で、シグナルを再スケーリングするステップと
を更に含む、請求項2〜7のいずれか一項に記載の方法。
Quality control of acquired signals;
Normalizing the signal,
8. The method according to any one of claims 2-7, optionally further comprising rescaling the signal.
i)病歴が知られている試料の母集団におけるSharp1及びサイクリンG2発現値の平均及び標準偏差
Figure 2012515538

に存する最小シグネチャーテンプレートを定義するステップと、
ii)未知試料中のサイクリンG2遺伝子発現又はサイクリンG2及びSharp1遺伝子発現に関する、請求項3に記載のシグネチャースコアを計算するステップと、
iii)計算
Figure 2012515538

Figure 2012515538

[式中、
Figure 2012515538

は未知試料中のSharp1及びサイクリンG2の発現レベルであり、
Figure 2012515538

は、病歴が知られている試料から構成されるデータセット全体にわたって計算されたSharp1及びサイクリンG2の推定平均値及び推定標準偏差値である]
に従って、未知試料を、そのシグネチャースコアが負である場合には最小シグネチャー低群に又はそのシグネチャースコアが正である場合には最小シグネチャー高群に分類するステップと
を更に含み、最小シグネチャー低群への分類が乳癌患者の高い癌再発リスクを示す、請求項3〜8のいずれか一項に記載の方法。
i) Mean and standard deviation of Sharp1 and cyclin G2 expression values in a population of samples of known medical history
Figure 2012515538

Defining the minimum signature template present in
ii) calculating a signature score according to claim 3 for cyclin G2 gene expression or cyclin G2 and Sharp1 gene expression in an unknown sample,
iii) Calculation
Figure 2012515538

Figure 2012515538

[In the formula,
Figure 2012515538

Is the expression level of Sharp1 and cyclin G2 in the unknown sample,
Figure 2012515538

Is the estimated mean value and estimated standard deviation value of Sharp1 and cyclin G2 calculated over the dataset consisting of samples of known history.]
Further classifying the unknown sample into a minimal signature low group if its signature score is negative or a minimal signature high group if its signature score is positive, to a minimal signature low group The method according to any one of claims 3 to 8, wherein the classification of is indicative of a high risk of cancer recurrence in breast cancer patients.
少なくとも
シグナルを取得するステップと、
取得シグナルを品質管理するステップと、
取得シグナルを正規化するステップと
を、コンピューターで実行されるソフトウェアによって実施する、請求項8又は9に記載の方法。
At least the steps of acquiring a signal,
Quality control of acquired signals;
The method according to claim 8 or 9, wherein the step of normalizing the acquired signal is performed by computer-implemented software.
請求項9に記載のステップi)〜iii)も、コンピューターで実行されるソフトウェアによって実施される、請求項10に記載の方法。   11. The method according to claim 10, wherein steps i) to iii) according to claim 9 are also implemented by computer implemented software. サイクリンG2及び好ましくは更にSharp1の遺伝子発現データに関する、請求項9に記載のi)の最小シグネチャーテンプレートを計算するステップを含む、サイクリンG2及び/又はSharp1の遺伝子発現データを含む乳癌データセットの分析方法。   Method of analyzing a breast cancer data set comprising gene expression data of cyclin G2 and / or Sharp1 comprising calculating the minimal signature template of i) according to claim 9 for gene expression data of cyclin G2 and preferably also Sharp1 . 乳癌患者の癌再発リスクの評価へのサイクリンG2(遺伝子ID=901)遺伝子発現の使用。   Use of cyclin G2 (gene ID = 901) gene expression to evaluate cancer recurrence risk of breast cancer patients. Sharp1遺伝子発現(遺伝子ID=79365)の評価を更に含む、請求項13に記載の使用。   The use according to claim 13, further comprising the evaluation of Sharp1 gene expression (gene ID = 79365). Nottinghamスケールに従って中等度(グレード2)に分類された乳房腫瘍の更なる分割のための、請求項13又は14に記載の使用。   The use according to claim 13 or 14 for further division of breast tumors classified as moderate (grade 2) according to the Nottingham scale. 前記サイクリンG2遺伝子発現が、
i)配列番号1に由来する13−merオリゴヌクレオチド又はその相補配列を少なくとも含むオリゴヌクレオチドに存するサイクリンG2特異的オリゴヌクレオチド、
ii)抗サイクリンG2特異抗体
からなる群から選択される検出試薬によって測定される、請求項13〜15のいずれか一項に記載の使用。
The cyclin G2 gene expression is
i) A cyclin G2 specific oligonucleotide which is an oligonucleotide comprising at least a 13-mer oligonucleotide derived from SEQ ID NO: 1 or its complementary sequence,
ii) The use according to any one of claims 13-15, as measured by a detection reagent selected from the group consisting of anti-cyclin G2 specific antibodies.
前記Sharp1遺伝子発現が、
i)配列番号2に由来する13−merオリゴヌクレオチド又はその相補配列を少なくとも含むオリゴヌクレオチドに存するSharp1特異的オリゴヌクレオチド、
ii)抗Sharp1特異抗体
からなる群から選択される検出試薬によって測定される、請求項14〜16のいずれか一項に記載の使用。
Said Sharp1 gene expression is
i) a Sharp 1 specific oligonucleotide which exists in an oligonucleotide containing at least a 13-mer oligonucleotide derived from SEQ ID NO: 2 or a complementary sequence thereof,
The use according to any one of claims 14 to 16, measured by a detection reagent selected from the group consisting of ii) anti-Sharp 1 specific antibodies.
乳癌患者からの試料においてサイクリンG2発現を単独で又はSharp1発現と組み合わせて評価し、癌再発リスクを測定するためのキットであって、
サイクリンG2特異的試薬、好ましくは配列番号1に由来する13−merオリゴヌクレオチド又はその相補配列を少なくとも含むオリゴヌクレオチドに存するオリゴヌクレオチド、
Sharp1特異的試薬、好ましくは配列番号2に由来する13−merオリゴヌクレオチド又はその相補配列を少なくとも含むオリゴヌクレオチドに存するオリゴヌクレオチド、
請求項9に記載のi)〜iii)の計算に従って、未知試料のシグネチャースコアを計算し、未知試料を、シグネチャースコアが負の場合には最小シグネチャー低群に又はシグネチャースコアが正である場合には最小シグネチャー高群に分類するための使用説明書
を含み、最小シグネチャー低群への分類が、乳癌患者の高い癌再発リスクを示すキット。
A kit for evaluating cyclin G2 expression alone or in combination with Sharp1 expression in a sample from a breast cancer patient and measuring the risk of cancer recurrence,
An oligonucleotide present in a cyclin G2-specific reagent, preferably an oligonucleotide comprising at least a 13-mer oligonucleotide derived from SEQ ID NO: 1 or a complementary sequence thereof
An oligonucleotide according to a Sharp 1 specific reagent, preferably an oligonucleotide comprising at least a 13-mer oligonucleotide derived from SEQ ID NO: 2 or a complementary sequence thereof
According to the calculation of i) to iii) according to claim 9, the signature score of the unknown sample is calculated, and the unknown sample is in the minimum signature low group if the signature score is negative or if the signature score is positive. A kit containing instructions for classifying into a minimum signature high group, and a kit showing classification into a minimum signature low group is an increased risk of cancer recurrence in breast cancer patients.
前記使用説明書がソフトウェアに含まれている、請求項18に記載のキット。   19. The kit of claim 18, wherein the instructions are included in the software. 参照標準として、サイクリンG2及びSharp1標準発現対照高及び低、発現値又は核酸試料を更に含む、請求項18又は19に記載のキット。   The kit according to claim 18 or 19, further comprising cyclin G2 and Sharp 1 standard expression control high and low, expression value or nucleic acid sample as reference standard. 前記発現値又は核酸試料が、非転移性乳癌細胞株及び/又は高転移性細胞株に由来する、請求項20に記載のキット。   The kit according to claim 20, wherein the expression value or nucleic acid sample is derived from a non-metastatic breast cancer cell line and / or a high metastatic cell line.
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